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第一章 控制系统导论 1

第一节 控制理论与控制工程发展概况 1

第二节 控制系统概述 2

习题 8

第二章 连续控制系统的数学模型 11

第一节 数学工具——拉氏变换 11

第二节 时域模型——微分方程和状态方程 25

第三节 复域模型——传递函数 35

第四节 频域模型——频率特性 37

第五节 图示模型——系统框图和信号流图 38

第六节 控制系统的典型环节 50

第七节 工程控制系统的数学模型 57

第八节 基于MATLAB与SIMULINK建立系统数学模型 69

习题 70

第三章 控制系统的时域分析法 77

第一节 典型时域输入信号 77

第二节 系统时域响应 78

第三节 误差分析与计算 92

第四节 稳定性分析与稳定判据 100

第五节 基于MATLAB与SIMULINK的系统时域特性分析 107

习题 116

第四章 控制系统的根轨迹分析法 120

第一节 根轨迹的基本概念 120

第二节 根轨迹的基本特性及绘制方法 123

第三节 控制系统的根轨迹分析 130

第四节 基于MATLAB绘制系统根轨迹 134

习题 135

第五章 控制系统的频域分析法 137

第一节 频率响应 137

第二节 典型环节的频率特性 140

第三节 反馈控制系统的开环频率特性 150

第四节 反馈控制系统的闭环频率特性 158

第五节 系统频域稳定性判据 161

第六节 系统闭环特性的频域分析 171

第七节 频域响应与时域响应间的关系 175

第八节 基于MATLAB与SIMULINK的系统频域特性分析 178

第九节 工程实际系统的频域法分析 182

习题 190

第六章 线性连续系统的校正和控制 195

第一节 系统校正和控制概述 195

第二节 串联校正 196

第三节 基于MATLAB与SIMULINK的系统串联校正 210

第四节PID控制 214

第五节 反馈校正 224

第六节 复合控制 228

第七节 工程实际系统的校正及其分析 232

习题 237

第七章 线性定常系统的状态空间分析与综合 240

第一节 线性定常系统的状态空间描述 240

第二节 线性定常系统状态方程的解 256

第三节 线性定常系统的能控性与能观性 263

第四节 线性定常系统的利亚普诺夫稳定性分析 271

第五节 线性定常系统的状态反馈与极点配置 277

第六节 基于MATLAB与SIMULINK的状态空间法分析 282

第七节 工程实际系统的状态空间法分析 286

习题 292

第八章 线性离散系统的分析与设计 296

第一节 离散系统概述 296

第二节 信号的采样与复现 297

第三节Z变换与Z反变换 302

第四节 离散系统的数学模型 311

第五节 线性离散系统的性能分析 317

第六节 线性离散系统的校正与控制 325

第七节 基于MATLAB与SIMULINK的离散系统分析 334

习题 337

第九章 非线性控制系统 339

第一节 非线性概述 339

第二节 描述函数分析法 342

第三节 非线性系统的描述函数法分析 348

第四节 典型非线性特性的描述函数法分析 351

第五节 基于SIMULINK的非线性系统性能分析 353

第六节 利用非线性特性改善系统的性能 356

习题 358

附录 360

附录A拉氏变换和Z变换表 360

附录B常用校正装置 362

附录C习题参考答案 363

参考文献 379