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第1章 反馈控制的概述与简史1

1.1 一个简单的反馈系统2

1.2 反馈控制的初步分析4

1.3 反馈系统的基本问题6

1.4 简史7

1.5 本书概述10

小结11

复习题12

习题12

第2章 动态模型14

2.1 机械系统动力学14

2.2 电路模型26

2.3 机电系统模型29

2.4 热流体和热流量模型33

2.5 历史展望39

小结41

复习题41

习题41

第3章 动态响应47

3.1 拉普拉斯变换回顾47

3.2 系统模型框图68

3.3 极点位置的作用71

3.4 时域指标76

3.5 零点和附加极点的作用79

3.6 稳定性84

3.7 从实验数据中获取模型：系统辨识90

3.8 幅值和时间尺度90

3.9 历史展望90

小结91

复习题91

习题91

第4章 反馈系统初步分析102

4.1 控制的基本方程102

4.2 多项式输入的稳态误差控制：系统类型107

4.3 三项控制器：PID控制112

4.4 被控对象模型逆的前馈控制121

4.5 数字控制介绍122

4.6 时域响应对参数变化的灵敏度122

4.7 历史展望123

小结124

复习题124

习题124

第5章 根轨迹设计方法133

5.1 基本反馈控制系统的根轨迹133

5.2 确定根轨迹的规则136

5.3 根轨迹示例142

5.4 动态补偿设计149

5.5 应用根轨迹设计示例155

5.6 根轨迹法的扩展159

5.7 历史展望162

小结164

复习题164

习题164

第6章 频率响应设计法173

6.1 频率响应173

6.2 中性稳定187

6.3 奈奎斯特稳定判据188

6.4 稳定裕度197

6.5 伯德图的幅相关系201

6.6 闭环频率响应204

6.7 补偿205

6.8 时滞225

6.9 频率特性的其他图示方法226

6.1 0历史展望229

小结230

复习题231

习题231

第7章 状态空间设计243

7.1 状态空间的优点243

7.2 系统状态空间描述244

7.3 框图与状态空间249

7.4 状态方程的分析250

7.5 全状态反馈控制律设计263

7.6 为良好设计选取极点位置272

7.7 估计器设计278

7.8 补偿器设计：复合控制律与估计器287

7.9 估计器中引入参考输入294

7.10 积分控制与鲁棒跟踪301

7.11 回路传递恢复315

7.12 有理传递函数的直接设计319

7.13 具有纯滞后的系统设计321

7.14 状态方程的解324

7.15 历史展望324

小结325

复习题327

习题327

第8章 数字控制339

8.1 数字化339

8.2 离散系统的动态分析341

8.3 通过离散化等效进行设计346

8.4 硬件特性353

8.5 采样速率的选择356

8.6 离散化设计357

8.7 状态空间设计法362

8.8 历史展望362

小结362

复习题363

习题363

第9章 非线性系统366

9.1 引言与动机：为什么研究非线性系统366

9.2 线性化分析368

9.3 使用根轨迹进行等价增益分析372

9.4 使用频率响应进行等价增益分析：描述函数法378

9.5 基于稳定性的分析和设计385

9.6 历史回顾397

小结398

复习题398

习题398

第10章 控制系统设计：原理与案例研究404

10.1 控制系统设计概要405

10.2 卫星姿态控制设计408

10.3 波音747的横向和纵向控制418

10.4 汽车发动机的空燃比控制428

10.5 硬盘读／写磁头组件控制433

10.6 半导体晶片生产中快速热处理系统的控制438

10.7 大肠杆菌的趋药性以及如何远离困境448

10.8 历史展望453

小结455

复习题456

习题456

附录A 拉普拉斯变换463

附录B 复习题参考答案473

附录C Matlab命令479

索引484