第1章 信号与系统概述 1
信号与系统的基本概念 1
信号的描述 1
信号的特性 1
信号的分类 2
信号的基本运算与变换 4
典型信号介绍 8
系统的分类 15
线性时不变系统的性质 16
系统数学模型的形式 17
系统方程的求解方法 22
小结 22
习题 22
第2章 连续系统的时域分析 25
LTI连续系统的响应 25
冲激响应和阶跃响应 31
卷积积分 34
卷积积分的性质 36
小结 38
习题 39
第3章 连续系统的s域分析 40
拉普拉斯变换 40
拉普拉斯变换的性质 41
拉普拉斯逆变换 44
复频域分析 48
小结 51
习题 51
第4章 自动控制的一般概念 52
自动控制理论发展概述 52
自动控制和自动控制系统的基本概念 53
自动控制问题的提出 53
开环控制系统 55
闭环控制系统 56
开环控制系统与闭环控制系统的比较 56
复合控制系统 57
自动控制系统的基本组成 57
控制系统示例 58
自动控制系统的分类 61
线性系统和非线性系统 61
定常系统和时变系统 62
连续系统和离散系统 63
单输入单输出系统和多输入输出系统 63
对控制系统性能的基本要求 63
本课程的研究内容 65
小结 66
习题 66
第5章 控制系统的数学模型 68
控制系统的时域数学模型 68
线性元部件、线性系统微分方程的建立 68
非线性系统微分方程的线性化 72
控制系统的复域数学模型 73
传递函数 74
传递函数的特点 75
典型环节的传递函数 76
控制系统的框图及其等效变换 81
框图 81
系统框图的构成 81
环节间的连接 83
框图的变换和简化 85
控制系统的信号流图 88
系统的信号流图 88
信号流图的性质 89
信号流图的简化 89
信号流图的增益公式 89
小结 91
习题 91
第6章 线性系统的时域分析 95
典型输入信号 95
时域性能指标 96
一阶系统的时域分析 97
单位阶跃响应 98
单位斜坡响应 98
单位脉冲响应 99
二阶系统的时域分析 100
典型二阶系统的传递函数 101
二阶系统的阶跃响应 102
系统的暂态性能指标 103
高阶系统的时域分析 107
高阶系统单位阶跃响应 107
闭环主导极点 108
估算高阶系统动态性能指标的零点极点法 108
系统的稳定性分析 109
控制系统的误差与稳态误差 114
控制系统的误差与稳态误差 114
稳态误差分析与静态误差系数 116
小结 124
习题 124
第7章 频域分析法 127
频率特性的基本概念 127
频率特性的定义 127
频率特性和传递函数的关系 128
频率特性的图形表示方法 129
频率特性的极坐标图 132
基本概念 132
典型环节频率特性的极坐标图 133
系统的开环频率特性极坐标图 136
频率特性的对数坐标图 142
基本概念 142
典型环节频率特性的伯德图 145
系统开环伯德图的绘制 150
最小相位系统和非最小相位系统 153
频域稳定判据及其相对稳定性 154
奈奎斯特稳定判据 154
奈奎斯特稳定判据的应用 158
对数稳定判据 159
用开环频率特性分析系统的性能 162
系统开环对数频率特性与闭环稳定性的关系 162
系统开环对数频率特性与闭环稳态误差的关系 164
开环对数频率特性与系统时域性能之间的关系 166
开环频率特性的高频段对系统性能的影响 172
开环和闭环指标的关系 172
闭环频率特性 172
闭环频域指标与时域指标的关系 173
开环频域指标和闭环频域指标的关系 175
系统的闭环频率特性 176
系统时域指标估算 182
小结 190
习题 191
第8章 控制系统的综合与校正 195
校正的基础知识 195
性能指标 196
校正的作用 196
校正方式 197
基本控制规律 198
频率法串联校正 200
开环频率特性与时域性能指标间的关系 200
串联超前校正 203
串联滞后校正 207
串联滞后-超前校正 211
串联PID校正 214
按期望特性进行串联校正 217
反馈校正设计 218
反馈校正的原理 218
反馈校正举例 220
复合控制校正设计 221
复合控制的概念 221
按扰动补偿的复合控制系统 222
按输入补偿的复合控制系统 223
小结 226
习题 226
参考文献 229