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第1章　绪论1

1.1 引言1

1.2 自动控制的基本控制方式及自动控制系统的组成2

1.2.1 开环控制2

1.2.2 闭环控制3

1.2.3　复合控制4

1.2.4 自动控制系统的基本组成5

1.3 自动控制系统的类型7

1.3.1 按输入信号的运动规律进行分类7

1.3.2　按系统元件的信号特性或描述系统动态特性的数学模型进行分类7

习题一9

第2章　控制系统的数学模型10

2.1　拉普拉斯变换10

2.1.1　拉氏变换及其性质10

2.1.2　拉氏逆变换18

2.2　微分方程20

2.2.1 线性单元（泛指元件或系统，下同）的微分方程20

2.2.2　线性定常微分方程的拉氏变换解法24

2.2.3　线性系统的重要特性25

2.3　传递函数25

2.3.1　传递函数基本概念25

2.3.2　系统的特征根、极点和零点27

2.3.3　传递函数的一般表达式28

2.3.4　基本环节及其传递函数28

2.4　系统的结构图及其等效变换33

2.4.1 结构图符号及系统结构图33

2.4.2　结构图的等效变换35

习题二43

第3章　控制系统的时域分析法46

3.1　控制系统的稳定性分析46

3.1.1　判定线性系统稳定性的基本准则46

3.1.2　劳斯稳定性判据49

3.2　控制系统的瞬态响应分析54

3.2.1 一阶系统的单位阶跃响应55

3.2.2　二阶系统的单位阶跃响应56

3.2.3　系统的瞬态响应性能指标60

3.2.4　高阶系统单位阶跃响应的一般规律68

3.3　控制系统的误差分析71

3.3.1 有关稳态误差的基本概念72

3.3.2　典型控制信号作用下系统的稳态误差和稳态误差系数73

3.3.3　有扰动外作用时系统的稳态误差79

习题三80

第4章　控制系统的频域分析法83

4.1　频率特性定义83

4.2　频率特性几何表示法86

4.2.1 幅相频率特性图86

4.2.2　对数频率特性图97

4.3 闭环系统的频率特性112

4.3.1 闭环系统的频率特性112

4.3.2　控制系统频域性能指标112

4.4　最小相位传递函数与最小相位系统115

4.5　控制系统稳定性的频域分析法117

4.5.1 奈奎斯特稳定性判据117

4.5.2　奈奎斯特稳定性判据的推论129

4.5.3　系统的相对稳定性133

4.5.4　高阶系统时域性能指标与频域性能指标间的近似关系138

习题四139

第5章　控制系统的综合与校正143

5.1　系统综合与校正概述143

5.1.1　系统设计指标143

5.1.2　系统设计的一般过程和系统校正的基本概念144

5.2　基本控制规律146

5.2.1 比例（P）控制律147

5.2.2　比例微分（PD）控制律147

5.2.3　积分（I）控制律148

5.2.4 比例积分（PI）控制律149

5.2.5 比例积分微分（PID）控制律150

5.3　串联校正151

5.3.1 串联超前校正151

5.3.2 串联滞后校正158

5.3.3　串联滞后-超前校正164

5.3.4　串联校正综合法169

5.4　反馈校正173

5.4.1　反馈校正作用173

5.4.2　确定反馈校正装置的综合法176

5.5　顺馈校正与复合控制系统180

5.5.1　按输入补偿的复合控制原理180

5.5.2　按扰动补偿的复合控制原理182

习题五183

第6章　离散控制系统185

6.1 有关离散控制系统的基本概念185

6.2　信号的采样、保持及转换187

6.2.1 采样过程187

6.2.2　采样定理190

6.2.3　零阶保持器192

6.2.4　A/D与D/A转换194

6.3　Z变换及其反变换195

6.3.1　Z变换196

6.3.2　Z反变换206

6.4　离散系统的数学模型209

6.4.1 差分方程及其解法209

6.4.2　脉冲传递函数211

6.5　离散系统的稳定性分析216

6.5.1 ［s］平面到［z］平面的映射216

6.5.2　离散系统稳定的充分必要条件217

6.5.3　W变换及基于W变换的离散系统的稳定性分析218

6.6　离散系统的稳态误差分析223

6.6.1 离散系统稳态误差的计算方法223

6.6.2　离散系统的型别与稳态误差系数223

6.7　离散系统的瞬态响应分析225

6.7.1　瞬态响应分析方法225

6.7.2　采样器和零阶保持器对系统动态性能的影响227

6.7.3 闭环脉冲传递函数极点分布与系统瞬态响应的关系229

习题六232

参考文献234