译者的话 1
序言 1
第一章 绪论 1
1-1 控制系统 1
目录 1
1-2 什么是反馈？它的作用是什么？ 5
1-3 反馈控制系统的类型 8
2-1 引言 12
2-2 复变数的概念 12
第二章 数学基础 12
2-3 拉氏变换 14
2-4 用部分分式展开法求拉氏反变换 17
2-5 用拉氏变换法解线性常微分方程 20
2-6 矩阵理论初步 22
2-7 矩阵代数 26
2-8 z变换 33
参考文献 39
习题 40
3-2 线性系统的传递函数 44
第三章 传递函数和信号流图 44
3-1 引言 44
3-3 线性系统的冲激响应 47
3-4 方框图 49
3-5 信号流图 54
3-6 信号流图基本性质的小结 56
3-7 信号流图的一些定义 57
3-8 信号流图代数 59
3-9 绘制信号流图的例子 60
3-10 信号流图的通用增益公式 63
3-11 通用增益公式在方框图上的应用 66
3-12 离散系统的传递函数 68
参考文献 74
习题 75
第四章 动态系统的状态变量表示法 80
4-1 状态概念的提出 80
4-2 状态方程和动态方程 81
4-3 状态方程的矩阵表示法 83
4-4 状态转移矩阵 84
4-5 状态转移方程 87
4-6 状态方程和高阶微分方程的关系 90
4-7 相变量的标准形变换 92
4-8 状态方程和传递函数的关系 97
4-9 特征方程、特征值和特征向量 99
4-10 A矩阵的对角线化（相似变换） 100
4-11 若当（Jordan）标准形 104
4-12 状态图 107
4-13 传递函数的分解 116
4-14 模态变换 120
4-15 线性系统的能控性 122
4-16 线性系统的能观测性 130
4-17 能控性、能观测性与传递函数间的关系 133
4-18 非线性状态方程及其线性化 135
4-19 线性离散系统的状态方程 138
4-20 离散状态方程的z变换解法 142
4-21 离散系统的状态图 144
4-22 采样系统的状态图 146
4-23 线性时变系统的状态方程 148
参考文献 151
习题 153
第五章 物理系统的数学模型 162
5-1 引言 162
5-2 电网络方程 162
5-3 机械元件的模型 164
5-4 机械系统方程 175
5-5 控制系统中的误差检测装置 179
5-6 测速发电机 187
5-7 控制系统用的直流电动机 188
5-8 两相感应电动机 193
5-9 步进电动机 195
5-10 张力控制系统 200
5-11 边缘导引控制系统 201
5-12 传输延迟系统 205
5-13 太阳定向仪系统 206
参考文献 210
习题 211
6-2 控制系统时间响应的典型试验信号 220
6-1 引言 220
第六章 控制系统的时域分析 220
6-3 控制系统的时域特性——稳态响应 222
6-4 控制系统的时域特性——暂态响应 231
6-5 二阶系统的暂态响应 232
6-6 位置控制系统的时间响应 241
6-7 微分控制对反馈控制系统时间响应的影响 250
6-8 积分控制对反馈控制系统时间响应的影响 254
6-10 状态变量反馈控制 257
6-9 速度反馈或测速发电机反馈控制 257
参考文献 260
习题 260
第七章 控制系统的稳定性 267
7-1 引言 267
7-2 稳定性、特征方程和状态转移矩阵 267
7-3 有输入的线性定常系统的稳定性 269
7-4 判定线性控制系统稳定性的方法 271
7-5 劳斯-胡尔威茨判据 272
7-6 乃氏判据 278
7-7 乃氏判据的应用 288
7-8 在G（s）H（s）中追加极点和零点对乃氏轨迹形状的影响 294
7-9 多环系统的稳定性 297
7-10 时滞线性控制系统的稳定性 300
7-11 非线性系统的稳定性——波波夫判据 302
参考文献 306
习题 308
8-1 引言 312
8-2 根轨迹的基本条件 312
第八章 根轨迹法 312
8-3 全根轨迹的绘制 316
8-4 用根轨迹法解多项式的根 342
8-5 根轨迹法的几个重要特点 346
8-6 广义根轨迹 355
8-7 纯时滞系统的根轨迹 361
8-8 根轨迹和极坐标图的关系 369
8-9 离散控制系统的根轨迹 371
参考文献 375
习题 378
9-1 引言 381
第九章 控制系统的频域分析 381
9-2 频域特性指标 384
9-3 二阶系统的Mp、ωp及频带宽度 384
9-4 在开环传递函数上追加零点的影响 387
9-5 在开环传递函数上追加极点的影响 391
9-6 相对稳定性——增益裕量、相角裕量及Mp 392
9-7 相对稳定性与伯德图的幅值曲线斜率的关系 400
9-8 G（jω）平面上的等M轨迹 401
9-9 G（jω）平面上的等相角轨迹 404
9-10 幅相平面上的等M和等N轨迹——尼柯尔斯图线 405
9-11 非单位反馈系统的闭环频率响应分析 410
9-12 用频域法研究敏感度 411
参考文献 413
习题 414
第十章 控制系统设计引论 417
10-1 引言 417
10-2 控制系统的经典设计法 421
10-3 相位超前校正 425
10-4 相位滞后校正 441
10-5 滞后-超前校正 453
10-6 桥接T型网络校正 457
参考文献 463
习题 463
第十一章 最优控制引论 470
11-1 引言 470
11-2 解析设计法 471
11-3 参数最优化 479
11-4 有指定特征值的系统的设计——能控性的一种应用 481
11-5 状态观测器的设计 484
11-6 最优线性调节器设计 493
11-7 部分状态反馈的设计 507
参考文献 513
习题 514
附录A 频域图 518
A-1 传递函数的极坐标图 518
A-2 传递函数的伯德图（转角图） 523
A-3 幅相图 531
附录B 拉氏变换表 533
附录C 拉格朗日乘数法 535