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1.1 各种各样的系统与控制2

1 学习系统与控制的方法2

篇外话3

冲水马桶水槽的控制3

1.2 控制系统的结构--反馈控制3

1.2 控制系统的设计--建模4

练习题5

2 动态系统与状态方程8

2.1 动态系统的建模--状态方程式8

2.2 非线性系统的线性近似13

2.3 状态方程式的解--研究动态系统的作用15

具有若干个输入和输出的动态系统18

练习题19

3 传递函数与方框图22

3.1 拉普拉斯变换22

3.2 逆拉普拉斯变换及其应用25

3.3 传递函数与脉冲响应27

3.4 基本的传递函数29

3.5 方框图及其等价变换31

复数区域中的卷积积分34

练习题34

4.1 频率传递函数--从频域角度看输入输出关系38

4 系统的频率特性38

4.2 奈奎斯特图--在复平面上研究G(jω)40

4.3 伯德图--增益与相位的表示方法43

探讨频率特性48

练习题49

5 稳定性分析52

5.1 系统的稳定性52

5.2 卢斯的稳定判别法53

5.3 赫尔维兹稳定判别法55

5.4 奈奎斯特稳定判别法56

5.5 根轨迹60

有界输入输出稳定性与内部稳定62

练习题63

6 反馈控制系统的特性66

6.1 反馈控制系统的传递函数66

6.2 反馈控制系统的过渡特性68

6.3 反馈控制系统的稳定特性72

控制系统-CAD74

练习题74

7.1 反馈控制系统设计的基本方法78

7 反馈控制系统的设计78

7.2 伺服系统的设计--频率响应法79

全部为软件的伺服系统88

练习题89

7.3 过程控制系统的设计-PID调整89

8 时域控制系统设计92

8.1 可控制性92

8.2 利用极分布设计调节器93

8.3 可观测性97

8.4 利用极分布设计观测器99

8.5 合并观测器的调节器100

练习题101

9.1 线性2次最优调节器104

9 最优调节器与卡尔曼滤波器104

9.2 卡尔曼滤波器107

9.3 最优调节器与卡尔曼滤波器的对偶性109

9.4 合并卡尔曼滤波器的最优调节器110

练习题114

关于“最优”115

10 鲁棒控制118

10.1 不确实性也是模型的一部分118

10.2 符号的引入--H∞控制名称的由来121

10.3 鲁棒稳定性的条件122

10.4 采用H∞范数的控制问题的形式化124

10.5 H∞控制问题及其解法127

10.6 利用H∞控制理论设计电机控制系统130

鲁棒与适应132

练习题133

11.1 非线性系统的处理136

11 非线性系统控制--恢复弯曲的物体136

11.2 描述函数法--从非“线性”取出线性137

11.3 利用描述函数进行稳定性判断--关于周期振荡139

11.4 相位面法--用螺旋图表示非线性系统的概貌142

11.5 利用相位面进行特性分析-右旋与左旋144

11.6 可变结构控制--以切换为中心146

非线性特征与考斯现象149

练习题149

12 模糊与神经控制--经验与大脑152

12.1 模糊理论的基础--根据经验指导控制操作152

12.2 模糊控制--再现专家的经验153

12.3 神经网络的基础--非线性的机能网络154

12.4 神经控制--生物运动的起因156

12.5 神经网络与模糊理论的融合--智慧与经验的结晶159

数字计算机+神经网络=高级模拟？159

练习题162

练习题解答163

参考文献179