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第1章 反馈控制的概述与简史 1

1.1 一个简单的反馈系统 2

1.2 反馈控制的初步分析 4

1.3 反馈系统的基本问题 6

1.4 简史 7

1.5 本书概述 10

小结 11

复习题 12

习题 12

第2章 动态模型 14

2.1 机械系统动力学 14

2.2 电路模型 26

2.3 机电系统模型 29

2.4 热流体和热流量模型 33

2.5 历史展望 39

小结 41

复习题 41

习题 41

第3章 动态响应 47

3.1 拉普拉斯变换回顾 47

3.2 系统模型框图 68

3.3 极点位置的作用 71

3.4 时域指标 76

3.5 零点和附加极点的作用 79

3.6 稳定性 84

3.7 从实验数据中获取模型：系统辨识 90

3.8 幅值和时间尺度 90

3.9 历史展望 90

小结 91

复习题 91

习题 91

第4章 反馈系统初步分析 102

4.1 控制的基本方程 102

4.2 多项式输入的稳态误差控制：系统类型 107

4.3 三项控制器：PID控制 112

4.4 被控对象模型逆的前馈控制 121

4.5 数字控制介绍 122

4.6 时域响应对参数变化的灵敏度 122

4.7 历史展望 123

小结 124

复习题 124

习题 124

第5章 根轨迹设计方法 133

5.1 基本反馈控制系统的根轨迹 133

5.2 确定根轨迹的规则 136

5.3 根轨迹示例 142

5.4 动态补偿设计 149

5.5 应用根轨迹设计示例 155

5.6 根轨迹法的扩展 159

5.7 历史展望 162

小结 164

复习题 164

习题 164

第6章 频率响应设计法 173

6.1 频率响应 173

6.2 中性稳定 187

6.3 奈奎斯特稳定判据 188

6.4 稳定裕度 197

6.5 伯德图的幅相关系 201

6.6 闭环频率响应 204

6.7 补偿 205

6.8 时滞 225

6.9 频率特性的其他图示方法 226

6.1 0历史展望 229

小结 230

复习题 231

习题 231

第7章 状态空间设计 243

7.1 状态空间的优点 243

7.2 系统状态空间描述 244

7.3 框图与状态空间 249

7.4 状态方程的分析 250

7.5 全状态反馈控制律设计 263

7.6 为良好设计选取极点位置 272

7.7 估计器设计 278

7.8 补偿器设计：复合控制律与估计器 287

7.9 估计器中引入参考输入 294

7.10 积分控制与鲁棒跟踪 301

7.11 回路传递恢复 315

7.12 有理传递函数的直接设计 319

7.13 具有纯滞后的系统设计 321

7.14 状态方程的解 324

7.15 历史展望 324

小结 325

复习题 327

习题 327

第8章 数字控制 339

8.1 数字化 339

8.2 离散系统的动态分析 341

8.3 通过离散化等效进行设计 346

8.4 硬件特性 353

8.5 采样速率的选择 356

8.6 离散化设计 357

8.7 状态空间设计法 362

8.8 历史展望 362

小结 362

复习题 363

习题 363

第9章 非线性系统 366

9.1 引言与动机：为什么研究非线性系统 366

9.2 线性化分析 368

9.3 使用根轨迹进行等价增益分析 372

9.4 使用频率响应进行等价增益分析：描述函数法 378

9.5 基于稳定性的分析和设计 385

9.6 历史回顾 397

小结 398

复习题 398

习题 398

第10章 控制系统设计：原理与案例研究 404

10.1 控制系统设计概要 405

10.2 卫星姿态控制设计 408

10.3 波音747的横向和纵向控制 418

10.4 汽车发动机的空燃比控制 428

10.5 硬盘读／写磁头组件控制 433

10.6 半导体晶片生产中快速热处理系统的控制 438

10.7 大肠杆菌的趋药性以及如何远离困境 448

10.8 历史展望 453

小结 455

复习题 456

习题 456

附录A 拉普拉斯变换 463

附录B 复习题参考答案 473

附录C Matlab命令 479

索引 484