前言第1章绪论1 1自动控制技术及其应用1 2自动控制系统的一般概念1 2 1自动控制的基本原理1 2 2自动控制系统的组成1 3自动控制系统的基本控制方式1 3 1开环控制系统1 3 2闭环控制系统1 3 3复合控制系统1 4自动控制系统的分类1 4 1按系统输入信号形式划分1 4 2按系统微分方程形式划分1 4 3按系统参数与时间的关系划分1 4 4按系统信号形式划分1 4 5按系统控制作用点个数划分1 5自动控制理论发展简史1 6自动控制系统的基本要求1 6 1稳定性1 6 2暂态性能1 6 3稳态性能1 7自动控制系统分析与设计工具1 8全书章节结构习题第2章系统的数学模型2 1系统的微分方程2 1 1电路系统2 1 2机电系统2 1 3机械系统2 1 4非线性方程的线性化2 2传递函数2 2 1拉普拉斯变换2 2 2传递函数的定义自动控制原理目录2 3框图模型2 3 1框图的构成及绘制2 3 2框图的变换规则2 4信号流图模型2 4 1信号流图的绘制2 4 2梅森增益公式2 4 3闭环系统的传递函数2 5控制系统建模的MATLAB方法习题第3章线性系统的时域分析法3 1时域分析的基础3 1 1典型输入信号3 1 2系统的动态性能指标3 2一阶系统的时域分析3 2 1一阶系统的数学模型3 2 2单位阶跃响应3 2 3单位脉冲响应3 2 4单位斜坡响应3 3二阶系统的时域分析3 3 1二阶系统的数学模型3 3 2二阶系统的单位阶跃响应3 3 3欠阻尼二阶系统的动态过程分析3 4高阶系统的时域响应3 4 1高阶系统的单位阶跃响应3 4 2高阶系统的二阶近似3 5线性系统的稳定性分析3 5 1稳定的概念3 5 2系统的稳定性判据3 6线性系统的稳态误差计算3 6 1计算稳态误差的一般方法3 6 2系统类型及静态误差系数法3 6 3动态误差系数法3 6 4扰动作用下的稳态误差3 6 5减小和消除稳态误差的措施3 7基于MATLAB的时域分析习题第4章线性系统的根轨迹法4 1根轨迹的基本概念4 2根轨迹方程4 3根轨迹的绘制与动态特性4 3 1绘制根轨迹的基本法则4 3 2根轨迹与系统的动态特性4 4广义根轨迹法4 4 1参数根轨迹4 4 2零度根轨迹4 5基于MATLAB的根轨迹分析习题第5章频域分析法5 1频率特性概述5 1 1线性系统在正弦信号作用下的稳态输出5 1 2线性系统的频率特性5 1 3频率特性的几何表示方法5 1 4系统频率特性与典型环节频率特性的关系5 2Nyquist图的绘制5 2 1比例环节5 2 2积分环节5 2 3惯性环节5 2 4振荡环节5 2 5微分环节5 2 6一阶微分环节5 2 7二阶微分环节5 2 8延迟环节5 2 9系统Nyquist图绘制举例5 3Bode图的绘制5 3 1比例环节5 3 2积分环节5 3 3微分环节5 3 4惯性环节5 3 5一阶微分环节5 3 6振荡环节5 3 7二阶微分环节5 3 8延时环节5 3 9系统Bode图的绘制方法5 3 10最小相位系统的Bode图5 4Nyquist稳定判据及其扩展5 4 1稳定判据分析对象函数5 4 2辐角定理5 4 3Nyquist稳定判据5 4 4Nyquist稳定判据扩展5 5系统的相对稳定性和稳定裕度5 5 1相位裕度5 5 2幅值裕度5 6频域指标与系统性能的关系5 6 1闭环频率特性5 6 2频域指标与系统性能的关系5 7MATLAB的频域分析应用习题第6章控制系统的校正6 1校正问题的提出和一般方法6 1 1校正问题的提出6 1 2校正的一般方法6 1 3基于频域分析法的校正思想6 2PID控制器简述6 2 1比例控制器6 2 2比例微分控制器6 2 3积分控制器6 2 4比例积分控制器6 2 5比例积分微分控制器6 3串联超前校正6 3 1超前校正元件特性6 3 2超前校正元件设计6 3 3串联超前校正对系统的影响6 4串联滞后校正6 4 1滞后校正元件特性6 4 2滞后校正元件设计6 4 3串联滞后校正对系统的影响6 5串联滞后超前校正6 6MATLAB在系统校正中的应用习题第7章线性离散系统分析7 1线性离散系统的基本概念7 2信号的采样与保持7 2 1采样过程7 2 2信号保持7 3z变换7 3 1z变换定义7 3 2z变换方法7 3 3z逆变换方法7 3 4脉冲传递函数7 3 5线性离散系统的开环脉冲传递函数7 3 6z变换法的局限性7 4离散系统的稳定性分析7 4 1离散系统稳定的充分必要条件7 4 2劳斯稳定判据7 4 3线性离散系统的时域分析7 4 4线性离散系统的稳态误差7 5基于MATLAB的线性离散系统分析习题第8章非线性控制系统分析8 1非线性控制系统概述8 1 1典型非线性环节8 1 2非线性系统特征8 1 3非线性系统分析方法8 2描述函数法8 2 1描述函数定义8 2 2典型非线性特性的描述函数8 2 3非线性特性描述函数简化8 2 4描述函数法应用条件8 2 5应用描述函数分析非线性系统8 3相平面法8 3 1相平面法概念8 3 2相轨迹绘制方法8 3 3奇点