第一章 引言 1
1-1 控制系统 2
1-2 何谓反馈及其影响 8
1-3 反馈控制系统的种类 14
1-4 摘要 19
复习问题 19
第二章 数学基础 21
2-1 引言 22
2-2 复变数的观念 22
2-3 微分方程式 26
2-4 拉氏转换 29
2-5 以部份分式展开法求反拉氏转换 37
2-6 以拉氏转换求解线性常微分方程式的应用 43
2-7 基本矩阵理论 47
2-8 矩阵代数 53
2-9 状态方程式的向量——矩阵形成 61
2-10 差分方程式 62
2-11 z转换 64
2-12 以z转换求解线性差分方程式的应用 76
2-13 摘要 78
复习问题 78
参考数据 78
习题 81
第三章 转移函数、方块图及信号流程图 87
3-1 引言 88
3-2 线性系统的脉冲响应和转移函数 88
3-3 方块图 93
3-4 信号流程图 99
3-5 信号流程图的基本特性摘要 103
3-6 信号流程图的定义 103
3-7 信号流程图代数 107
3-8 信号流程图的作图实例 109
3-9 信号流程图的一般增益公式 114
3-10 一般增益公式对方块图的应用 121
3-11 状态图 122
3-12 断续数据系统的转移函数 129
3-13 摘要 141
复习问题 141
参考数据 142
习题 143
第四章 物理系统的数学模式化 161
4-1 引言 162
4-2 电网络的方程式 163
4-3 机械系统组件的模式化 167
4-4 机械系统的方程式 186
4-5 控制系统中的传感器与编码器 197
4-6 控制系统中的直流马达 215
4-7 非线性系统的线性化 230
4-8 带有传输落后的系统 237
4-9 摘要 240
复习问题 240
参考数据 242
习题 243
第五章 线性动态系统的状态变量分析 269
5-1 引言 270
5-2 状态方程式的矩阵表示法 270
5-3 状态转移矩阵 274
5-4 状态转移方程式 279
5-5 状态方程式和高阶微分方程式间的关系 287
5-6 转换至相位变量标准式 293
5-7 状态方程式和转移函数间的关系 298
5-8 特性方程式与特性值 302
5-9 转移函数的分解 304
5-10 线性系统的可控制性 311
5-11 线性系统的可观测性 317
5-12 线性断续数据系统的状态方程式 320
5-13 断续状态方程式的Z转换解 325
5-14 断续数据系统的状态图 328
5-15 最后一个描述例题：磁球悬吊系统 334
5-16 摘要 338
复习问题 339
参考数据 340
习题 340
第六章 线性控制系统的稳定度 367
6-1 引言 368
6-2 有界输入有界输出稳定度连续数据系统 368
6-3 连续数据系统的零输入稳定度 371
6-4 求线性连续数据系统稳定度的方法 373
6-5 路兹、哈维次准则 375
6-6 断续数据系统的稳定度 385
6-7 断续数据系统的稳定度测试 387
6-8 摘要 391
复习问题 392
参考数据 394
习题 394
第七章 控制系统的时域分析 403
7-1 连续数据系统的时间响应：引言 404
7-2 控制系统时间响应的典型测试信号 405
7-3 控制系统的时域性能——稳态误差 407
7-4 连续数据控制系统的时域性能——瞬时响应 426
7-5 一个标准二阶系统的瞬时响应 428
7-6 位置控制系统的时域分析 440
7-7 极点和零点加到转移函数的响应 455
7-8 转移函数的主极点 461
7-9 用低阶系统来近似高阶系统：连续数据系统 464
7-10 断续数据系统的时间响应：引言 478
7-11 s平面和z平面轨迹间的映像 484
7-12 特性方程式根和瞬时响应间的关系 489
7-13 断续数据系统的稳态误差分析 492
7-14 摘要 497
复习问题 498
参考数据 500
习题 501
第八章 根轨迹技巧 517
8-1 引言 518
8-2 根轨迹的基本性质 519
8-3 完全根轨迹的作图 525
8-4 根轨迹作图的一些重要性质 561
8-5 根廓线——多参数变化 570
8-6 断续数据控制系统的根轨迹 580
8-7 摘要 585
复习问题 586
参考数据 587
习题 589
第九章 控制系统的时域设计 599
9-1 引言 600
9-2 PID控制器的时域设计 603
9-3 相位超前控制器的时域设计 625
9-4 相位落后控制器的时域设计 636
9-5 超前-落后控制器 647
9-6 极点与零点抵消控制 652
9-7 顺向和前馈补偿 662
9-8 强健控制系统的设计 670
9-9 次回路反馈控制 678
9-10 状态反馈控制 684
9-11 经由状态反馈的极点安置设计 686
9-12 有积分控制的状态反馒（4） 691
9-13 控制器的数字制作 700
9-14 摘要 706
复习问题 707
参考数据 708
习题 708
第十章 控制系统的频域分析 733
10-1 引言 734
10-2 典型二阶系统的Mp，ωp和频带宽度 739
10-3 增加零点于开回路转移函数的影响 745
10-4 增加极点于开回路转移函数的影响 750
10-5 倪奎士稳定准则 752
10-6 根轨迹与倪奎士图的关系 771
10-7 倪奎士准则应用的说明例子 774
10-8 增加G（s）H（s）的极点与零点对倪奎士轨迹形状的影响 790
10-9 多回路系统的稳定度分析 797
10-10 带有时间延迟线性控制系统的稳定度 800
10-11 相对稳定度——增益边限、相位边限和Mp 806
10-12 波德图于稳定度的分析 813
10-13 由波德图大小曲线的斜率求相对稳定度 819
10-14 以增益——相位图做稳定度分析 822
10-15 G（jω)平面上常数M的轨迹 824
10-16 G（jω）平面上常数相位的轨迹 829
10-17 大小对相位平面上的常数M和常数N轨迹尼可图 831
10-18 尼可图于非单位反馈系统的应用 836
10-19 频域中的灵敏度研究 837
10-20 断续数据控制系统的频域分析 842
10-21 摘要 846
复习问题 847
参考数据 849
习题 849
第十一章 控制系统的频域设计 867
11-1 引言 868
11-2 PD控制器的设计 873
11-3 PI控制器的设计 877
11-4 PID控制器的设计 883
11-5 相位超前控制器的设计 886
11-6 相位落后控制器的设计 901
11-7 超前-落后（落后-超前）控制器的设计 915
11-8 桥氏T型（凹槽）控制器的设计 919
11-9 摘要 927
复习问题 927
习题 928
附录A 频域图 939
A-1 极坐标图 940
A-2 波德图（转角图或渐近图） 947
A-3 大小对相位图 961
A-4 增益和相位交越点 963
A-5 最小相位及非最小相位函数 964
附录B 拉氏转换表 967
选择性习题解答与提示 970
中英对照 980