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第1章 自动控制系统的基本知识 1

1.1 基本理论 1

1.1.1 自动控制系统的基本概念 1

1.1.2 控制系统的基本组成 1

1.1.3 对控制系统的控制性能要求 2

1.1.4 控制系统的分类 2

1.1.5 反馈控制系统的工作原理 2

1.1.6 拉普拉斯变换 3

1.1.7 拉普拉斯变换法求解线性定常微分方程 6

1.1.8 自动控制原理的研究内容和方法 7

1.2 例题详解 8

1.3 典型习题 10

1.4 习题参考答案 12

第2章 控制系统的数学模型 13

2.1 基本理论 13

2.1.1 数学模型的建立 13

2.1.2 控制系统结构框图及信号流图 15

2.1.3 控制系统的响应 18

2.2 例题详解 20

2.3 典型习题 35

2.4 习题参考答案 38

第3章 控制系统的时域分析法 41

3.1 基本理论 41

3.1.1 系统响应的品质 41

3.1.2 线性定常系统的稳定性 41

3.1.3 控制系统的误差 43

3.1.4 控制系统的动态性能 48

3.2 例题详解 53

3.3 典型习题 80

3.4 习题参考答案 87

第4章 控制系统的根轨迹分析法 90

4.1 基本理论 90

4.1.1 根轨迹的基本概念 90

4.1.2 绘制根轨迹的基本法则 92

4.1.3 以非K为参变量的根轨迹 95

4.1.4 利用根轨迹图分析控制系统的性能 95

4.1.5 主导极点以外的零极点对系统性能的影响 97

4.2 例题详解 98

4.3 典型习题 115

4.4 习题参考答案 118

第5章 控制系统的频率分析法 120

5.1 基本理论 120

5.1.1 频率特性的基本概念 120

5.1.2 频率特性的三种曲线描述 121

5.1.3 开环频率特性的绘制 121

5.1.4 奈奎斯特稳定性判据 124

5.1.5 对数频率特性稳定性判据 124

5.1.6 系统动态及静态性能指标 125

5.2 例题详解 128

5.3 典型习题 152

5.4 习题参考答案 160

第6章 控制系统的校正方法 162

6.1 基本理论 162

6.1.1 期望数学模型及其性能指标 162

6.1.2 系统校正方式 164

6.1.3 校正装置 165

6.1.4 校正方法 168

6.1.5 闭环传递函数零极点分布与动态性能指标估算 172

6.2 例题详解 172

6.3 典型习题 184

6.4 习题参考答案 186

第7章 非线性控制系统分析 187

7.1 基本理论 187

7.1.1 非线性控制系统的特性 187

7.1.2 非线性系统的分析方法 187

7.1.3 描述函数分析法 188

7.1.4 相平面分析法 196

7.1.5 相轨迹作图法 198

7.1.6 一阶、二阶非线性系统相轨迹作图问题 201

7.2 例题详解 204

7.3 典型习题 224

7.4 习题参考答案 228

第8章 离散控制系统 231

8.1 基本理论 231

8.1.1 离散（时间）控制系统 231

8.1.2 Z变换 233

8.1.3 Z反变换 234

8.1.4 差分方程求解 235

8.1.5 线性离散系统的脉冲传递函数 236

8.1.6 线性离散系统的分析 239

8.1.7 数字控制器设计 241

8.2 例题详解 243

8.3 典型习题 269

8.4 习题参考答案 273

第9章 现代控制理论基础 276

9.1 基本理论 276

9.1.1 控制系统的状态空间描述 276

9.1.2 控制系统的运动分析 286

9.1.3 控制系统的状态能控性和能观测性 291

9.1.4 状态反馈控制与状态观测器 299

9.1.5 控制系统的稳定性分析——李亚普诺夫第二法 301

9.2 例题详解 306

9.3 典型习题 355

9.4 习题参考答案 365

附录A 拉普拉斯变换简表 374

附录B 离散信号的Z变换定理及Z变换表 377

附录C 关于极点之和及极点之积公式推导 381

附录D 关于（-2-1-2）系统闭环频率特性Mmin推导 384

附录E 矩阵理论摘要 387

参考文献 394