前言 1
第一章 绪论 1
第一节 自动控制理论发展史简述 1
第二节 自动控制系统的一般概念 2
第三节 开环控制与闭环控制 5
第四节 自动控制系统的分类 9
第五节 对控制系统性能的要求和本课程的任务 10
习题 11
第二章 控制系统的数学模型 13
第一节 列写系统微分方程式的一般方法 13
第二节 非线性数学模型的线性化 18
第三节 传递函数 21
第四节 系统框图及其等效交换 32
第五节 控制系统的传递函数 39
第六节 信号流图和梅逊公式的应用 42
第七节 控制系统的反馈特性 46
第八节 用MATLAB处理控制系统的数学模型 49
小结 53
例题分析 54
习题 58
第三章 控制系统的时域分析法 62
第一节 典型的测试信号 62
第二节 一阶系统的时域响应 64
第三节 二阶系统的时域响应 66
第四节 高阶系统的时域响应 77
第五节 线性定常系统的稳定性 79
第六节 劳斯稳定判据 83
第七节 控制系统的稳态误差 87
第八节 MATLAB在时域分析法中的应用 94
小结 101
例题分析 102
习题 106
第四章 根轨迹法 110
第一节 根轨迹法的基本概念 110
第二节 绘制根轨迹的基本规则 114
第三节 参量根轨迹的绘制 125
第四节 非最小相位系统的根轨迹 127
第五节 增加开环零、极点对根轨迹的影响 133
第六节 用根轨迹法分析控制系统 135
第七节 MATLAB在根轨迹法中的应用 138
小结 142
例题分析 142
习题 146
第五章 频率响应法 151
第一节 频率特性 152
第二节 对数坐标图 157
第三节 极坐标图 170
第四节 用频率法辨识线性定常系统的数学模型 178
第五节 奈奎斯特稳定判据 181
第六节 相对稳定性分析 192
第七节 频域性能指标与时域性能指标间的关系 198
第八节 MATLAB在频率响应法中的应用 202
小结 210
例题分析 210
习题 215
第六章 控制系统的校正 221
第一节 引言 221
第二节 超前校正 223
第三节 滞后校正 232
第四节 滞后-超前校正 239
第五节 PID控制器及其参数的整定 246
第六节 MATLAB用于控制系统的校正 255
小结 261
例题分析 261
习题 270
第七章 离散控制系统 275
第一节 引言 275
第二节 信号的采样与复现 277
第三节 z变换与z反变换 282
第四节 脉冲传递函数 290
第五节 差分方程 298
第六节 离散控制系统的性能分析 302
第七节 离散控制系统的数字校正 310
第八节 MATLAB在离散系统中的应用 318
小结 325
例题分析 325
习题 329
第八章 非线性控制系统 332
第一节 非线性系统的概述 332
第二节 非线性元件的描述函数 336
第三节 用描述函数法分析非线性控制系统 344
第四节 相轨迹 347
第五节 奇点与极限环 353
第六节 非线性系统的相平面分析 360
第七节 MATLAB在非线性控制系统中的应用 365
小结 369
例题分析 370
习题 375
第九章 状态空间分析法 379
第一节 状态变量描述 380
第二节 传递函数与动态方程的关系 384
第三节 矩阵A的对角化 395
第四节 线性定常连续系统状态方程的解 401
第五节 线性定常离散系统的动态方程式 411
第六节 线性定常系统的能控性 417
第七节 线性定常系统的能观性 424
第八节 对偶性原理 430
第九节 能控性和能观性与传递函数的关系 431
第十节 状态反馈和极点的任意配置 435
第十一节 内部模型的设计 441
第十二节 状态观测器及其应用 444
第十三节 MATLAB在状态空间分析法中的应用 450
小结 457
例题分析 458
习题 470
附录 475
附录A 能控标准形与能观标准形的变换 475
附录B 自动控制理论中常用技术术语的中英文对照 478
参考文献 483