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1 自动控制的基本概念 1

1.1 状态的转移和自动控制的基本原理 1

1.2 自动控制系统的组成 6

1.3 自动控制系统的分类 7

2 自动控制系统的基本元部件和数学模型 9

2.1 电位器 9

2.2 晶闸管变流器 10

2.3 电力传动装置 13

2.4 控制微电机 15

2.5 齿轮减速器 22

2.6 液压元器件 22

2.7 几种常用的检测元件 27

2.8 动态方程和传递函数 30

2.9 状态空间描述 41

2.10 状态空间描述与传递函数的关系 44

2.11 频率响应与频率特征 49

2.12 自动控制系统典型环节的频率特性 52

2.13 自动控制系统的频率特性 55

3 线性连续控制系统的特性分析 62

3.1 自动控制系统的时域性能指标 62

3.2 闭环特征方程的根与过渡响应 64

3.3 一阶和二阶系统的时域响应 65

3.4 高阶系统的时域响应 70

3.5 线性定常系统状态方程的求解 71

3.6 闭环系统的稳定性 73

3.7 闭环系统的稳态特性 81

3.8 根轨迹分析法 85

3.9 频率域的分析方法 90

4 线性连续控制系统的设计与校正 97

4.1 概述 97

4.2 常用的电校正装置 98

4.3 工业自动控制器 101

4.4 自动控制系统的校正 105

4.5 自动控制系统的工程设计方法 111

5 离散控制系统 120

5.1 采样过程与采样定理 120

5.2 保持器 122

5.3 Z变换及Z反变换 124

5.4 线性定常离散时间系统的状态空间表达式 128

5.5 脉冲传递函数 131

5.6 闭环系统的脉冲传递函数 132

5.7 离散控制系统的稳定性分析 134

5.8 离散控制系统的稳态误差 136

5.9 离散控制系统的时域响应 138

5.10 离散控制系统的设计与校正 143

6 过程控制系统 146

6.1 过程控制系统的构成及其性能指标 146

6.2 过程对象的特性 147

6.3 常规过程控制系统 148

6.4 计算机过程控制系统 152

6.5 直接数字控(DDC)系统 157

6.6 集散控制系统(DCS) 165

6.7 典型过程控制系统的应用 167

7 非线性控制系统 171

7.1 概述 171

7.2 描述函数 172

7.3 非线性控制系统的描述函数分析 176

7.4 相平面和相轨迹 178

7.5 非线性系统的相平面分析 183

7.6 伺服系统的最佳控制 184

7.7 非线性系统性能的改善 185

附录Ⅰ 拉普拉斯变换 188

附录Ⅱ 矩阵初步 193

附录Ⅲ MATLAB语言及其在自动控制中的应用 196

参考文献 217