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第一章 自动控制理论的一般概念 1

第一节 自动控制发展简史与主要任务 1

第二节 自动控制的基本方式 3

第三节 典型控制系统举例 7

第四节 对于自动控制系统的要求 12

小结 13

习题 14

第二章 控制系统的数学模型 16

第一节 建立数学模型的一般方法 16

第二节 非线性微分方程的线性化 22

第三节 用拉普拉斯变换求解线性微分方程 24

第四节 传递函数 29

第五节 典型环节的传递函数 31

第六节 动态结构图及等效变换 35

第七节 信号流图及梅逊公式 42

第八节 控制系统的传递函数 46

第九节 线性系统的状态空间描述 49

第十节 网络化控制系统的延迟与建模 54

第十一节 基于MATLAB的拉普拉斯变换及系统模型转换实现 56

小结 60

典型例题解析 60

习题 63

第三章 时域分析法 69

第一节 典型输入信号与时域性能指标 69

第二节 一阶系统分析 72

第三节 二阶系统分析 76

第四节 高阶系统分析 87

第五节 稳定性与劳斯判据 89

第六节 稳态误差分析 97

第七节 基于MATLAB的控制系统时域分析 107

小结 111

典型例题解析 111

习题 116

第四章 根轨迹法 121

第一节 根轨迹与根轨迹方程 121

第二节 绘制根轨迹的基本法则 123

第三节 系统闭环零、极点分布与阶跃响应的关系 136

第四节 系统阶跃响应的根轨迹分析 140

第五节 开环极点和零点的变化对系统性能的影响 146

第六节 特殊根轨迹 150

第七节 基于MATLAB的控制系统根轨迹分析 159

小结 166

典型例题解析 167

习题 170

第五章 频率法 174

第一节 频率特性的概念 174

第二节 典型环节的频率特性 179

第三节 开环系统对数频率特性图的绘制 189

第四节 控制系统的频域稳定判据 194

第五节 稳定裕量 204

第六节 开环频率特性与闭环系统性能的关系 208

第七节 闭环频率特性 212

第八节 传递函数的实验确定法 219

第九节 基于MATLAB的控制系统频域分析 222

小结 231

典型例题解析 232

习题 237

第六章 控制系统的校正 242

第一节 引言 242

第二节 基于频率法的串联校正 243

第三节 基于根轨迹法的串联校正 259

第四节 PID校正 267

第五节 反馈校正 274

第六节 复合校正 283

第七节 基于MATLAB的控制系统校正 285

小结 295

典型例题解析 295

习题 297

第七章 非线性系统的分析 300

第一节 非线性特性对系统的影响 300

第二节 描述函数的基本概念 306

第三节 典型非线性环节的描述函数 307

第四节 用描述函数法研究非线性系统 311

第五节 相平面的基本概念 317

第六节 线性控制系统的相平面分析 320

第七节 非线性系统的相平面分析 327

第八节 利用Simulink求解非线性系统的时域响应 332

小结 333

典型例题解析 334

习题 337

第八章 采样控制系统的分析与设计 342

第一节 采样过程和采样定理 343

第二节 信号复现与信号保持器 347

第三节 z变换和z反变换 350

第四节 脉冲传递函数 361

第五节 采样系统的分析 371

第六节 最少拍采样系统的校正 382

第七节 基于MATLAB的采样控制系统分析 386

小结 390

典型例题解析 391

习题 393

习题参考答案 397

参考文献 414