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第一章 绪论 1

1.1概述 1

1.2自动控制理论的内容 2

1.3自动控制系统的分类 2

1.4反馈控制系统的基本组成 5

1.5对控制系统的基本要求 6

1.6控制系统常用的典型测试信号 7

第二章 控制系统的数学模型 10

2.1系统微分方程式的建立 10

2.2传递函数 11

2.3方块图 14

2.4信号流图 19

2.5在MATLAB中系统数学模型的表示 26

第三章 物理系统及元件的数学模型 31

3.1引言 31

3.2机械系统的数学模型 31

3.3检测元件 37

3.4执行电机 40

3.5控制系统举例 44

3.6典型位置随动系统的数学模型 46

第四章 控制系统的时域分析 48

4.1引言 48

4.2稳定性的基本概念 48

4.3线性系统稳定的充分必要条件 49

4.4判别系统稳定性的基本方法 50

4.5劳斯判据 50

4.6用MATLAB求根进行系统稳定性分析 56

4.7稳态误差定义和控制系统分类 58

4.8稳态误差与稳态误差系数 60

4.9系统稳态误差分析中的几点结论 63

4.10动态误差系数与误差级数 65

4.11扰动引起的稳态误差 70

4.12用MATLAB进行系统稳态误差分析 70

4.13控制系统的动态响应指标 71

4.14一阶系统的动态响应 72

4.15线性定常系统的重要特性 74

4.16二阶系统的动态响应 75

4.17高阶系统的动态响应 83

4.18利用MATLAB进行系统动态特性分析 86

第五章 根轨迹法 92

5.1根轨迹定义与幅相条件 92

5.2全根轨迹的绘制 95

5.3开环零极点的增加及移动对根轨迹的影响 111

5.4广义根轨迹 116

第六章 频率响应法 121

6.1频率特性 121

6.2极坐标图 123

6.3对数频率特性图 129

6.4用MATLAB绘制系统频率特性图 135

6.5稳定性分析——奈魁斯特（Nyquist）稳定性判据 138

6.6稳态性能分析 148

6.7动态性能分析 149

6.8闭环频率特性与极坐标图 155

6.9闭环频率特性与对数幅值相位图——尼柯尔斯图线 156

6.10频率特性的测试和传递函数的求取 160

6.11敏感度分析 161

第七章 控制系统设计 164

7.1品质指标的提法及转换 164

7.2经典理论设计控制系统的一般方法 167

7.3相位超前校正 168

7.4相位滞后校正 177

7.5相位超前-滞后校正 183

7.6 T型网络校正 190

7.7并联校正（局部反馈校正） 195

7.8比例加微分控制 199

7.9比例加积分控制 202

7.10前馈控制 202

7.11有源校正与综合设计法 204

7.12用MATLAB进行系统设计 206

第八章 非线性反馈控制系统 212

8.1非线性系统的基本概念及特点 212

8.2典型非线性静特性 213

8.3描述函数法 215

8.4相平面法 226

8.5最优控制系统 247

第九章 采样控制系统 252

9.1引言 252

9.2采样过程和采样定理 255

9.3信号的复现 257

9.4z-变换及脉冲传递函数 260

9.5采样系统的性能分析 269

9.6采样控制系统的设计 286

习题 297

附录1 ？-σp数值关系表 336

附录2常见系统的根轨迹 337

附录3常见一阶环节频率特性 338

附录4常用校正装置 339

附录5齿隙描述函数的幅值特性数值表 343

附录6拉氏变换的基本定理 344

附录7拉氏变换及z变换表 347

附录8 MATLAB使用参考 349