Chapter 1 Introduction to Control Systems 1
1.1 Introduction 1
1.2 Open-and Closed-loop Control 3
Chapter 2 Mathematic Models of Control Systems 8
2.1 Introduction 8
2.2 Differential Equation and Transfer Function 9
2.3 Linear Approximation of Nonlinear Systems 16
2.4 Block Diagram 19
2.5 Signal Flow Graph 26
2.6 Transfer Functions of Linear System 31
2.7 Impulse Response of Linear Systems 33
Problems 35
Chapter 3 Time-Domain Analysis of Control Systems 40
3.1 Introduction 40
3.2 Time Response of First-Order system 45
3.3 Time Response of Second-Order System 49
3.4 Time Response of Higher-Order System 57
3.5 Stability of Linear Systems 63
3.6 Steady-State Error 72
3.7 Disturbance Rejection 81
Problems 86
Chapter 4 Root Locus Method 92
4.1 Root Locus of Feedback System 92
4.2 Rules for Plotting Root Locus 94
4.3 Other Configuration of Root Locus 103
4.4 Application of the Root Locus Method 107
Problems 109
Chapter 5 Frequency Response Method 111
5.1 Introduction 111
5.2 Bode Diagrams of Elementary Factors 115
5.3 Open-Loop Frequency Response 121
5.4 Nyquist Stability Criterion 130
5.5 Relative Stability 140
5.6 Closed-Loop Frequency-Domain Analysis 143
5.7 Opened-Loop Frequency-Domain Analysis 149
Problems 152
Chapter 6 Compensation of Control System 156
6.1 Introduction 156
6.2 Phase-Lead Compensation 159
6.3 Phase-Lag Compensation 164
6.4 Phase Lag-Lead Compensation 168
6.5 PID Controller 170
6.6 Feedback Compensation 173
Problems 177
Chapter 7 Nonlinear System Analysis 181
7.1 Introduction 181
7.2 Describing Function Method 186
7.3 Phase-plane Method 198
Problems 207
References 209
第1章 控制系统概述 210
1.1 概述 210
1.2 开环控制和闭环控制 212
第2章 控制系统的数学模型 216
2.1 引言 216
2.2 微分方程和传递函数 216
2.3 非线性系统的线性近似 223
2.4 方框图 225
2.5 信号流图 232
2.6 线性系统的传递函数 236
2.7 线性系统的脉冲响应 238
习题 239
第3章 控制系统的时域分析 244
3.1 引言 244
3.2 一阶系统的时间响应 248
3.3 二阶系统的时间响应 252
3.4 高阶系统的时间响应 259
3.5 线性系统的稳定性 264
3.6 稳态误差 272
3.7 扰动的抑制 281
习题 284
第4章 根轨迹法 290
4.1 反馈系统的根轨迹 290
4.2 绘制根轨迹的法则 292
4.3 其他形式的根轨迹 301
4.4 根轨迹法的应用 304
习题 306
第5章 频率响应法 308
5.1 引言 308
5.2 基本环节的伯德图 311
5.3 开环频率响应 317
5.4 奈奎斯特稳定性判据 325
5.5 相对稳定性 333
5.6 闭环频域分析 336
5.7 开环频域分析 342
习题 344
第6章 控制系统的校正 348
6.1 引言 348
6.2 相位超前校正 351
6.3 相位滞后校正 355
6.4 滞后-超前校正 358
6.5 比例-积分-微分（PID）调节器 360
6.6 反馈校正 363
习题 366
第7章 非线性系统分析 370
7.1 引言 370
7.2 描述函数法 374
7.3 相平面法 385
习题 393
参考文献 396