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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 控制系统的分类 3

1.3 控制系统的组成与基本要求 9

1.4 本课程的特点及学习方法 13

习题 13

第2章 机电系统的数学模型 15

2.1 控制系统数学模型的基本概念 15

2.2 控制系统的微分方程 17

2.3 控制系统的传递函数 27

2.4 控制系统的传递函数方框图 38

2.5 数学模型的MATLAB描述 48

2.6 设计实例：工作台位置自动控制系统的数学模型建立 50

习题 53

第3章 系统的时域分析 59

3.1 时域响应及典型输入信号 59

3.2 一阶系统的瞬态响应 62

3.3 二阶系统的瞬态响应 64

3.4 系统时域性能指标 69

3.5 高阶系统的瞬态响应 76

3.6 设计实例：工作台自动控制系统的时域分析 78

习题 79

第4章 系统的频率特性分析 84

4.1 频率特性的概念 84

4.2 频率特性的极坐标图 89

4.3 频率特性的对数坐标图 97

4.4 最小相位系统和非最小相位系统 114

4.5 闭环频率特性与频域性能指标 116

4.6 设计实例：工作台自动控制系统的频域分析 119

习题 121

第5章 机电控制系统的稳定性分析 123

5.1 系统稳定性的概念 123

5.2 系统稳定的充要条件 124

5.3 代数稳定判据 126

5.4 几何稳定判据 133

5.5 控制系统相对稳定性 155

5.6 MATLAB分析系统稳定性 160

习题 163

第6章 机电控制系统的误差分析和计算 166

6.1 稳态误差的基本概念 166

6.2 输入引起的稳态误差 168

6.3 干扰引起的稳态误差 174

6.4 减小稳态误差的途径 181

6.5 动态误差系数 182

习题 184

第7章 机电控制系统的设计与校正 186

7.1 系统校正概述 186

7.2 相位超前校正 188

7.3 相位滞后校正 194

7.4 滞后-超前校正 199

7.5 PID校正 204

7.6 最优二阶系统模型 212

习题 215

第8章 计算机控制系统 217

8.1 计算机控制系统的概述 217

8.2 信号采样与采样定理 218

8.3 Z变换及其反变换 223

8.4 线性离散系统 232

8.5 模拟化设计方法 237

8.6 数字PID控制器设计 243

习题 246

附录 数学基础 248

附1.1 复数和复变函数 248

附1.2 拉氏变换 249

参考文献 255