第1章 绪论 1
1.1 机械工程控制论的研究对象与任务 2
1.2 系统及其模型 5
1.3 反馈 8
1.4 系统的分类及对控制系统的基本要求 12
1.5 机械制造的发展与控制理论的应用 16
1.6 控制理论发展的简单回顾 19
1.7 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 24
1.8 本课程的特点与学习方法 25
习题 26
第2章 系统的数学模型 29
2.1 系统的微分方程 29
2.2 系统的传递函数 36
2.3 系统的传递函数方框图及其简化 49
2.4 考虑扰动的反馈控制系统的传递函数 58
2.5 相似原理 60
2.6 系统的状态空间模型 63
2.7 数学模型的MATLAB描述 69
2.8 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 73
习题 75
第3章 系统的时间响应分析 82
3.1 时间响应及其组成 82
3.2 典型输入信号 85
3.3 一阶系统 86
3.4 二阶系统 89
3.5 高阶系统 100
3.6 系统误差分析与计算 102
3.7 δ函数在时间响应中的作用 109
3.8 利用MATLAB分析时间响应 114
3.9 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 117
习题 120
第4章 系统的频率特性分析 125
4.1 频率特性概述 125
4.2 频率特性的图示方法 131
4.3 频率特性的特征量 151
4.4 最小相位系统与非最小相位系统 152
4.5 利用MATLAB分析频率特性 154
4.6 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 157
习题 159
第5章 系统的稳定性 162
5.1 系统稳定性的初步概念 162
5.2 Routh稳定判据 167
5.3 Nyquist稳定判据 173
5.4 Bode稳定判据 184
5.5 系统的相对稳定性 186
5.6 利用MATLAB分析系统的稳定性 191
5.7 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 193
习题 194
第6章 系统的性能指标与校正 199
6.1 系统的性能指标 199
6.2 系统的校正 203
6.3 串联校正 205
6.4 PID校正 214
6.5 反馈校正 221
6.6 顺馈校正 224
6.7 利用MATLAB设计系统校正 225
6.8 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 227
6.9 关于系统校正的一点讨论 229
习题 229
第7章 非线性系统初步 232
7.1 概述 232
7.2 描述函数法 237
7.3 相平面分析法 246
7.4 利用MATLAB绘制相轨迹 259
习题 262
第8章 线性离散系统初步 265
8.1 概述 265
8.2 信号的采样与采样定理 268
8.3 Z变换与Z逆变换 272
8.4 线性离散系统的传递函数 277
8.5 线性离散系统的稳定性分析 284
8.6 线性离散系统的校正与设计 288
8.7 利用MATLAB分析线性离散系统 291
8.8 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 293
习题 294
第9章 系统辨识初步 297
9.1 系统辨识的基本概念 297
9.2 系统辨识的阶跃响应法 299
9.3 单位脉冲响应估计 301
9.4 系统辨识的频率特性法 303
9.5 系统辨识的差分方程法 309
9.6 利用MATLAB估计系统模型 319
9.7 设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 322
习题 326
参考文献 329