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第一章 绪论1

1.1 引言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6

1.4 自动控制系统的分类7

1.5 控制系统性能分析12

1.6 自动控制系统的性能要求15

习题16

2.1 引言18

第二章 自动控制系统的数学描述18

2.2 机理分析建模方法19

2.3 拉氏变换与传递函数28

2.4 典型环节的动态特性和传递函数38

2.5 系统方框图的等效转换和信号流图50

2.6 实验建模方法60

2.7 PID控制器71

习题二89

第三章 控制系统的时域分析93

3.1 引言93

3.2 时域性能指标94

3.3 一阶系统的时域分析97

3.4 二阶系统的时域分析101

3.5 高阶系统的动态响应及简化分析112

3.6 零极点分布对系统动态响应的影响116

3.7 控制系统的稳定性与代数判据119

3.8 控制系统的稳态误差分析及误差系数135

习题三145

第四章 根轨迹法149

4.1 引言149

4.2 根轨迹的基本概念149

4.3 绘制根轨迹图的规则和方法154

4.4 开环零极点对根轨迹的影响174

4.5 参变量根轨迹族178

习题182

第五章 控制系统的频域分析183

5.1 引言183

5.2 频率特性的基本概念183

5.3 频率特性的极坐标图185

5.4 频率特性的对数坐标图191

5.5 控制系统的奈氏图分析200

5.6 控制系统的伯德图分析212

5.7 闭环系统频率特性分析219

习题五229

第六章 控制系统的校正和设计233

6.1 引言233

6.2 串联校正典型环节特性238

6.3 用根轨迹法设计串联校正环节253

6.4 用频率特性法设计串联校正环节253

6.5 串联校正环节的其他设计方法260

6.6 局部反馈校正及其系统设计267

6.7 前馈校正及其系统设计268

6.8 纯迟延校正及其系统设计272

习题六273

第七章 离散控制系统275

7.1 引言275

7.2 连续信号的采样和复现276

7.3 z变换279

7.4 离散控制系统的数学模型287

7.5 离散控制系统的性能分析297

7.6 离散控制系统的设计306

习题七332

8.1 引言336

第八章 控制系统的状态空间分析336

8.2 系统的状态空间描述337

8.3 连续状态方程的解341

8.4 离散状态方程的解344

8.5 连续状态方程与离散状态方程之间的转换345

8.6 状态转移矩阵的计算346

8.7 单变量连续系统状态空间描述的标准形353

8.8 化为标准形的变换363

8.9 系统的稳定性、能控性和能观性分析368

8.10 闭环控制系统的状态空间分析378

8.11 用极点配置法设计状态控制器383

8.12 用极点配置法设计状态观测器389

8.13 离散系统的状态反馈和状态观测器的设计394

习题八394

第九章 非线性控制系统399

9.1 引言399

9.2 描述函数法406

9.3 相平面法427

习题九451

附录习题参考答案455

参考文献479