第一章 引论 1
第一节 开环控制和闭环控制 1
第二节 自动控制系统的类型 5
第三节 自动控制理论概要 7
第四节 自动控制系统中的术语和定义 8
习题 9
第二章 线性系统的数学模型 10
第一节 线性系统的输入一输出时间函数描述 11
第二节 线性系统的输入一输出传递函数描述 18
第三节 非线性数学模型的线性化 20
第四节 典型环节的数学模型 22
第五节 建立数学模型的实验方法简介 30
第六节 框图及其化简方法 32
第七节 信号流程图 40
小结 44
习题 44
第三章 线性系统的时域分析 50
第一节 典型输入信号 50
第二节 线性定常系统的时域响应 52
第三节 控制系统时域响应的性能指标 56
第四节 一阶系统的暂态响应 58
第五节 二阶系统的暂态响应 61
第六节 高阶系统的暂态响应 73
第七节 根据时域响应建立数学模型 75
第八节 线性系统的稳定性 80
第九节 劳斯一赫尔维茨稳定判据 83
第十节 小参量对闭环控制系统性能的影响 91
第十一节 控制系统的稳态误差 93
第十二节 给定稳态误差和扰动稳态误差 95
第十三节 基于MATLAB的线性系统时域分析 104
小结 114
习题 115
第四章 线性系统的根轨迹分析 120
第一节 根轨迹的基本概念 120
第二节 绘制根轨迹的基本条件和基本规则 122
第三节 广义根轨迹 135
第四节 滞后系统的根轨迹 149
第五节 利用根轨迹分析系统的性能 156
第六节 基于MATLAB的系统根轨迹分析 162
小结 166
习题 167
第五章 线性系统的频域分析 170
第一节 频率特性 170
第二节 典型环节的频率特性 175
第三节 系统开环频率特性的绘制 182
第四节 奈奎斯特稳定判据和系统的相对稳定性 186
第五节 系统的频率特性及频域性能指标 197
第六节 频率特性的实验确定方法 203
第七节 基于MATLAB的系统频域分析 208
小结 215
习题 216
第六章 线性系统的校正 219
第一节 线性系统校正的概念 219
第二节 线性系统的基本控制规律 221
第三节 常用校正装置及其特性 228
第四节 校正装置设计的方法和依据 240
第五节 串联校正的设计 245
第六节 反馈校正的设计 259
第七节 反馈和前馈复合控制 265
第八节MATLAB在线性系统校正中的应用 266
小结 275
习题 276
第七章 非线性系统的分析 279
第一节 非线性系统的基本概念 279
第二节 二阶线性和非线性系统的相平面分析 285
第三节 非线性系统的相平面分析 291
第四节 非线性特性的一种线性近似表示——描述函数 305
第五节 典型非线性特性的描述函数 309
第六节 分析非线性系统的谐波平衡法 320
第七节 非线性环节的串、并联及系统的变换 323
第八节 用对数幅相频率特性分析非线性系统 326
第九节 利用非线性特性改善线性系统的性能 332
第十节 基于MATLAB的非线性系统分析 335
小结 341
习题 342
第八章 采样控制系统 345
第一节 采样过程及采样定理 347
第二节 保持器 349
第三节 差分方程 351
第四节z变换 352
第五节 脉冲传递函数 364
第六节 线性采样系统的稳定性分析 368
第七节 采样系统的稳态误差分析 371
第八节 采样系统的暂态响应与脉冲传递函数极点、零点分布的关系 374
第九节 采样控制系统的校正 378
第十节 基于MATLAB的采样控制系统分析 386
小结 389
习题 389
第九章 平稳随机信号作用下线性系统的分析 392
第一节 随机信号及其作用下线性系统的性能指标 392
第二节 平稳随机过程的相关函数 395
第三节 平稳随机过程的谱密度 398
第四节 平稳随机信号作用下线性系统的均方误差 401
第五节 线性系统的等效噪声带宽 406
第六节用MATLAB进行平稳随机信号作用下线性系统的仿真 409
小结 410
习题 411
附录 413
附录A赫尔维茨稳定判据的证明 413
附录B时间函数的频谱特性 417
附录C采样函数的拉普拉斯变换 422
附录D MATLAB控制系统工具箱功能简介 423
英中文控制理论词汇对照表 427
参考文献 436