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第1章　绪论 1

1.1　概述 1

1.2　控制系统工作原理和组成 2

1.3 自动控制系统的分类 7

1.4 自动控制系统的基本要求 8

1.5　控制工程基础的研究内容 9

小结 9

习题 9

第2章　控制系统的数学模型 12

2.1　数学模型概述 12

2.2　传递函数 16

2.3　控制系统结构图及其简化 22

2.4　信号流图 25

2.5 控制系统建模的MATLAB方法 28

2.6　设计实例：磁盘驱动读取系统 29

小结 31

习题 31

第3章　控制系统的时域分析 34

3.1　典型输入信号及性能指标 34

3.2　一阶系统的时域分析 36

3.3　二阶系统的时域分析 39

3.4　高阶系统的时域分析 47

3.5　控制系统的稳定性 48

3.6　控制系统的误差分析 52

3.7 控制系统时域分析的MATLAB方法 58

3.8　设计实例：漫游车转向控制系统 59

小结 61

习题 61

第4章　控制系统的根轨迹分析 64

4.1　根轨迹的基本概念 64

4.2　常规根轨迹 67

4.3　广义根轨迹 71

4.4　控制系统根轨迹分析 75

4.5 控制系统根轨迹分析的MATLAB方法 78

4.6　设计实例：激光操纵控制系统 79

小结 81

习题 81

第5章　控制系统的频域分析 83

5.1　频率特性的基本概念 83

5.2　频率特性的图形表示法 86

5.3　开环幅相频率特性的绘制 90

5.4　开环对数频率特性的绘制 98

5.5　频域稳定性分析 105

5.6　相对稳定性 113

5.7　闭环频域特性 115

5.8　控制系统频域分析的MATLAB方法 116

5.9　设计实例：雕刻机位置控制系统 118

小结 120

习题 120

第6章　控制系统的设计与校正 123

6.1　概述 123

6.2　串联校正装置 128

6.3　频率法串联校正 131

6.4　根轨迹法串联校正 138

6.5　PID控制器与串联校正 143

6.6　反馈校正 146

6.7　复合校正 147

6.8　线性系统校正的MATLAB方法 149

小结 152

习题 152

第7章　线性离散系统的分析与校正 154

7.1　概述 154

7.2　信号的采样与保持 156

7.3　离散系统的数学模型 159

7.4　离散系统的性能分析 164

7.5　离散系统的综合 170

7.6 MATLAB方法在离散系统中的应用 174

7.7　设计实例：工作台控制系统 175

小结 176

习题 176

第8章　非线性控制系统分析 179

8.1　非线性特性概述 179

8.2　描述函数法 182

8.3　相平面分析法 190

8.4　逆系统方法 199

8.5 MATLAB方法在非线性系统中的应用 201

小结 203

习题 203

第9章　现代控制理论概述 206

9.1　控制系统的状态空间分析法 206

9.2　控制系统的可控性和可观测性 212

9.3　李雅普诺夫稳定性分析 215

9.4　线性定常系统的综合 223

9.5 状态空间分析的MATLAB方法 227

9.6　设计实例：自动检测系统 228

小结 230

习题 231

附录A　拉普拉斯（Laplace）变换和z变换 233

附录B　常见的无源及有源校正网络 235

参考文献 237