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第1章 绪论 1

1.1 自动控制及其发展概述 1

1.2 控制系统的反馈工作原理及其组成 3

1.3 控制系统的分类 9

1.4 控制理论在非工程领域的应用 14

1.5 对控制系统的要求及常用典型控制信号 16

小结 19

习题 20

第2章 物理系统的数学模型 23

2.1 控制工程的数学方法 23

2.2 物理系统的数学模型及其建立 32

2.3 非线性数学模型的线性化 42

2.4 系统方块图及其传递函数 45

2.5 环节及系统的传递函数 54

2.6 信号流图 67

2.7 Matlab中系统建模 71

小结 76

习题 76

第3章 频率特性 84

3.1 频率特性的基本概念 84

3.2 幅相频率特性 88

3.3 对数频率特性 94

3.4 闭环频率特性及其特征参数 105

3.5 数学模型的实验确定法 107

3.6 Matlab中的频率响应函数 111

小结 116

习题 116

第4章 控制系统的稳定性分析 120

4.1 稳定性的基本概念 120

4.2 劳斯-赫尔维茨稳定判据 123

4.3 奈奎斯特稳定性判据 127

4.4 稳定性裕量 138

4.5 Matlab求取稳定性裕量 142

小结 144

习题 144

第5章 控制系统的误差分析 147

5.1 误差的基本概念 147

5.2 稳态误差系数与稳态误差 150

5.3 动态误差系数与稳态误差 156

5.4 扰动作用下的系统稳态误差 160

小结 162

习题 163

第6章 控制系统的瞬态响应分析 166

6.1 一阶系统的瞬态响应 166

6.2 二阶系统的瞬态响应 169

6.3 具有零点的二阶系统的瞬态响应 173

6.4 高阶系统的瞬态响应 175

6.5 瞬态响应指标及其与系统参数的关系 179

6.6 Matlab分析系统的动态特性 185

小结 189

习题 189

第7章 控制系统的综合和校正 193

7.1 系统设计概述 193

7.2 希望频率特性曲线和控制系统综合法校正 196

7.3 控制系统分析法串联校正 206

7.4 PID控制 219

7.5 控制系统反馈校正分析 233

7.6 复合控制系统 235

小结 237

习题 238

第8章 根轨迹法 241

8.1 根轨迹法基本概念 241

8.2 绘制根轨迹图的基本规则 244

8.3 控制系统的根轨迹分析 256

8.4 用根轨迹法设计与校正控制系统 261

8.5 Matlab绘制系统的根轨迹 269

小结 273

习题 273

第9章 状态空间分析法 275

9.1 系统的状态空间描述 275

9.2 状态方程的求解 291

9.3 线性系统的能控性和能观性 297

9.4 控制系统的状态空间综合法 302

9.5 Matlab中进行状态空间法分析 310

小结 315

习题 315

第10章 非线性控制系统 319

10.1 概述 319

10.2 描述函数法 322

10.3 非线性系统的描述函数法分析 328

小结 336

习题 336

参考文献 338

附录Ⅰ 拉普拉斯变换表 339

附录Ⅱ 校正网络 342

附录ⅢMatlab基础 348