第一章 绪论 1
1.1 引言 1
前言 1
1.2 反馈控制系统的基本概念 5
1.3 自动控制系统的组成和方框图 5
1.4 自动控制系统的分类 6
1.5 控制系统性能分析 10
1.6 自动控制系统的性能要求 13
习题 14
2.1 引言 16
2.2 机理分析建模方法 16
第二章 控制系统的数学模型 16
2.3 传递函数 24
2.4 典型环节的动态特性和传递函数 26
2.5 系统方框图的等效转换和信号流图 35
2.6 状态空间模型 43
2.7 实验建模方法 46
2.8 PID控制器 56
习题 64
第三章 控制系统的时域分析 68
3.1 引言 68
3.2 时域性能指标 68
3.3 一阶系统的时域分析 71
3.4 二阶系统的时域分析 74
3.5 高阶系统的动态响应及简化分析 84
3.6 零极点分布对系统动态响应的影响 87
3.7 控制系统的稳定性与代数判据 90
3.8 控制系统的稳态误差分析及误差系数 101
3.9 李亚普诺夫稳定性分析 109
习题 114
第四章 控制系统设计导论 117
4.1 引言 117
4.2 系统结构设计 119
4.3 控制规律选择 120
4.4 控制器参数整定 121
4.5 串级控制系统 123
4.6 多闭环控制系统 125
4.7 比值控制系统 127
4.8 前馈控制系统 128
4.9 解耦控制系统 131
4.10 迟延补偿控制系统 133
4.11 其他控制系统 134
习题 138
第五章 控制系统的根轨迹分析与设计 140
5.1 引言 140
5.2 根轨迹的基本概念 140
5.3 绘制根轨迹图的规则和方法 145
5.4 开环零极点对根轨迹的影响 156
5.5 控制系统的根轨迹分析与设计 160
5.6 参变量根轨迹族 165
5.7 零度根轨迹 168
习题 171
第六章 控制系统的频域分析与设计 172
6.1 引言 172
6.2 频率特性的基本概念 172
6.3 频率特性的极坐标图 173
6.4 频率特性的对数坐标图 180
6.5 控制系统的奈氏图分析 188
6.6 控制系统的伯德图分析 198
6.7 闭环系统频率特性分析 204
6.8 控制系统的频域分析与设计 210
习题 219
第七章 离散控制系统的分析与设计 222
7.1 引言 222
7.2 连续信号的采样和复现 223
7.3 离散控制系统的数学模型 226
7.4 离散控制系统的性能分析 233
7.5 离散控制系统的设计 242
习题 258
8.1 引言 261
8.2 连续状态方程的解 261
第八章 控制系统的状态空间分析与设计 261
8.3 离散状态方程的解 264
8.4 连续状态方程与离散状态方程之间的转换 265
8.5 状态转移矩阵的计算 266
8.6 单变量连续系统状态空间描述的标准形 271
8.7 化为标准形的变换 279
8.8 系统的稳定性、能控性和能观性分析 282
8.9 线性定常系统的结构分解 289
8.10 闭环控制系统的状态空间分析 292
8.11 用极点配置法设计状态控制器 296
8.12 用极点配置法设计状态观测器 299
8.13 最优控制概论 303
习题 307
第九章 非线性控制系统的分析 310
9.1 引言 310
9.2 非线性系统的描述函数分析 316
9.3 非线性控制系统的相平面分析 330
习题 350
附录 353
附录1 拉普拉斯变换表及定理 353
附录2 用拉氏变换求解微分方程 355
附录3 z变换表及定理 357
附录4 典型系统的根轨迹图 359
附录5 习题参考答案 360
参考文献 381