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第1章 概论1

1.1自动控制理论的发展与现状1

1.2自动控制的基本概念2

1.3自动控制系统的组成2

1.4自动控制系统的分类3

1.5对自动控制系统的性能要求8

1.6自动控制系统设计概论9

1.7自动控制系统设计实例——转盘速度控制10

本章小结11

习题12

第2章 自动控制系统的数学模型15

2.1微分方程与拉氏变换15

2.2传递函数模型23

2.3系统的框图及其等效转换46

2.4信号流图及梅逊公式54

2.5状态空间模型60

2.6一阶倒立摆控制系统建模实例73

本章小结76

习题76

第3章 反馈控制系统的性能及时域分析81

3.1控制系统时间响应的典型测试信号81

3.2控制系统的性能类别与性能指标83

3.3一阶系统的时间响应84

3.4二阶系统的暂态性能分析87

3.5高阶系统的暂态性能分析99

3.6控制系统的稳态误差分析100

3.7基于时域分析法的海底隧道钻机设计与仿真实例108

本章小结111

习题112

第4章 频域分析法115

4.1频率特性115

4.2典型环节频率特性118

4.3开环频率特性曲线的绘制127

4.4系统开环对数频率特性与闭环稳态误差的关系132

4.5闭环频率特性与时域响应特性的关系134

4.6基于频域分析法的雕刻机控制系统设计与仿真实例138

本章小结141

习题142

第5章 稳定性分析145

5.1稳定性的概念145

5.2时域分析中的劳斯稳定性判据148

5.3频域分析中的奈奎斯特稳定判据153

5.4用频域法分析系统的相对稳定性163

5.5李雅普诺夫稳定性166

5.6Matlab在系统稳定性分析中的应用173

本章小结174

习题175

第6章 根轨迹法179

6.1根轨迹的基本概念179

6.2绘制根轨迹的基本规则和方法181

6.3控制系统的根轨迹分析190

6.4一阶倒立摆控制系统根轨迹仿真实例195

6.5基于根轨迹法的激光操纵控制系统设计与仿真实例197

本章小结198

习题199

第7章 控制系统设计与校正201

7.1引言201

7.2基本控制规律205

7.3采用频率法设计串联校正装置207

7.4局部反馈校正223

7.5转子绕线机控制系统设计与校正实例229

本章小结233

习题234

第8章 离散控制系统237

8.1离散控制系统的基本概念237

8.2信号的采样与复现238

8.3离散系统的时域描述246

8.4Z变换与反变换247

8.5用Z变换求解离散系统255

8.6脉冲传递函数255

8.7线性离散控制系统的性能分析260

8.8磁盘驱动读取系统数字控制器设计270

本章小结271

习题272

第9章 非线性控制系统274

9.1非线性问题概述274

9.2描述函数法276

9.3用描述函数法分析系统的稳定性282

9.4相平面法基础284

9.5非线性系统的相轨迹分析290

9.6非线性系统仿真分析实例294

本章小结298

习题299

参考文献303