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第1章 绪论 1

1.1机械工程控制论的研究对象与任务 2

1.2系统及其模型 5

1.3反馈 8

1.4系统的分类及对控制系统的基本要求 12

1.5机械制造的发展与控制理论的应用 16

1.6控制理论发展的简单回顾 19

1.7设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 24

1.8本课程的特点与学习方法 25

习题 26

第2章 系统的数学模型 29

2.1系统的微分方程 29

2.2系统的传递函数 36

2.3系统的传递函数方框图及其简化 49

2.4考虑扰动的反馈控制系统的传递函数 58

2.5相似原理 60

2.6系统的状态空间模型 63

2.7数学模型的MATLAB描述 69

2.8设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 73

习题 75

第3章 系统的时间响应分析 82

3.1时间响应及其组成 82

3.2典型输入信号 85

3.3一阶系统 86

3.4二阶系统 89

3.5高阶系统 100

3.6系统误差分析与计算 102

3.7 δ函数在时间响应中的作用 109

3.8利用MATLAB分析时间响应 113

3.9设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 117

习题 120

第4章 系统的频率特性分析 125

4.1频率特性概述 125

4.2频率特性的图示方法 131

4.3频率特性的特征量 151

4.4最小相位系统与非最小相位系统 152

4.5利用MATLAB分析频率特性 154

4.6设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 157

习题 159

第5章 系统的稳定性 162

5.1系统稳定性的初步概念 162

5.2 Routh稳定判据 167

5.3 Nyquist稳定判据 173

5.4 Bode稳定判据 184

5.5系统的相对稳定性 186

5.6利用MATLAB分析系统的稳定性 191

5.7设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 193

习题 194

第6章 系统的性能指标与校正 199

6.1系统的性能指标 199

6.2系统的校正 203

6.3串联校正 205

6.4 PID校正 214

6.5反馈校正 221

6.6顺馈校正 224

6.7利用MATLAB设计系统校正 225

6.8设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 227

6.9关于系统校正的一点讨论 229

习题 229

第7章 非线性系统初步 232

7.1概述 232

7.2描述函数法 237

7.3相平面分析法 246

7.4利用MATLAB绘制相轨迹 259

习题 262

第8章 线性离散系统初步 265

8.1概述 265

8.2信号的采样与采样定理 268

8.3 Z变换与Z逆变换 272

8.4线性离散系统的传递函数 277

8.5线性离散系统的稳定性分析 284

8.6线性离散系统的校正与设计 288

8.7利用MATLAB分析线性离散系统 291

8.8设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 293

习题 294

第9章 系统辨识初步 297

9.1系统辨识的基本概念 297

9.2系统辨识的频率特性法 299

9.3单位脉冲响应估计 305

9.4系统辨识的差分方程法 307

9.5机械系统辨识实例 315

9.6利用MATLAB估计系统模型 318

9.7设计示例：数控直线运动工作台位置控制系统 322

习题 326

参考文献 328