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第一章 自动控制理论的一般概念 1

第一节 自动控制发展简史与主要任务 1

第二节 自动控制的基本方式 3

第三节 典型控制系统举例 7

第四节 对于自动控制系统的要求 10

小结 12

习题 12

第二章 控制系统的数学模型 15

第一节 建立数学模型的一般方法 15

第二节 非线性微分方程的线性化 20

第三节 用拉普拉斯变换求解线性微分方程 22

第四节 传递函数 27

第五节 典型环节的传递函数 29

第六节 动态结构图及等效变换 33

第七节 信号流图及梅逊公式 40

第八节 控制系统的传递函数 44

第九节 线性系统的状态空间描述 47

第十节 网络化控制系统的延迟与建模 51

第十一节 基于MATLAB的拉普拉斯变换及系统模型转换实现 54

小结 58

习题 58

第三章 控制系统的时域分析法 64

第一节 典型输入信号与时域性能指标 64

第二节 一阶系统分析 67

第三节 二阶系统分析 71

第四节 高阶系统分析 82

第五节 稳定性与代数判据 84

第六节 稳态误差分析 92

第七节 基于MATLAB的控制系统时域分析 102

小结 106

习题 107

第四章 根轨迹法 111

第一节 根轨迹与根轨迹方程 111

第二节 绘制根轨迹的基本法则 113

第三节 系统闭环零、极点分布与阶跃响应的关系 125

第四节 系统阶跃响应的根轨迹分析 129

第五节 根轨迹的一些重要特点 135

第六节 参数根轨迹与多回路根轨迹 139

第七节 零度根轨迹与非最小相位根轨迹 142

第八节 延迟系统的根轨迹 144

第九节 基于MATLAB的控制系统根轨迹分析 148

小结 155

习题 156

第五章 频率法 160

第一节 频率特性的概念 160

第二节 典型环节的频率特性 165

第三节 开环系统对数频率特性图的绘制 175

第四节 控制系统的频域稳定判据 180

第五节 稳定裕量 190

第六节 开环频率特性与闭环系统性能的关系 193

第七节 闭环频率特性 197

第八节 传递函数的实验确定法 204

第九节 基于MATLAB的控制系统频域分析 207

小结 215

习题 216

第六章 控制系统的校正 220

第一节 引言 220

第二节 基于频率法的串联校正 221

第三节 基于根轨迹法的串联校正 237

第四节 PID校正控制 245

第五节 反馈校正 248

第六节 复合校正 257

第七节 基于MATLAB的控制系统校正 259

小结 268

习题 269

第七章 非线性系统的分析 272

第一节 非线性特性对系统的影响 272

第二节 描述函数的基本概念 277

第三节 典型非线性环节的描述函数 278

第四节 用描述函数法研究非线性系统 282

第五节 相平面的基本概念 288

第六节 线性控制系统的相平面分析 291

第七节 非线性系统的相平面分析 297

第八节 利用Simulink求解非线性系统的时域响应 302

小结 303

习题 304

第八章 采样控制系统的分析与设计 308

第一节 采样过程和采样定理 309

第二节 信号复现与信号保持器 313

第三节 z变换和z反变换 316

第四节 脉冲传递函数 327

第五节 采样系统的分析 336

第六节 最少拍采样系统的校正 347

第七节 基于MATLAB的采样控制系统分析 351

小结 355

习题 356

参考文献 359