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第一章 绪论 1

1.1 开环控制与闭环控制 1

1.2 对控制系统的要求 5

1.3 自动控制理论的发展简史 7

习题 9

第二章 系统的数学模型 10

2.1 系统的经典数学模型 10

2.2 系统的状态空间模型 27

2.3 传递函数和动态方程之间的关系 35

2.4 线性定常系统状态空间方程的解 43

2.5 线性变换 48

小结 55

习题 56

第三章 可控性和可观测性 61

3.1 可控性 61

3.2 可观测性 65

3.3 可控性、可观测性的约当型判别法 67

3.4 对偶原理 69

3.5 可控性、可观测性与传递函数的关系 70

3.6 动态方程化为同伴标准形 73

3.7 结构分解 76

小结 79

习题 79

第四章 稳定性 82

4.1 概念和定义 82

4.2 标量函数的符号特征 86

4.3 李雅普诺夫第一法 88

4.4 李雅普诺夫第二法 91

4.5 李雅普诺夫第二法在线性定常系统中的应用 93

4.6 输入输出稳定和总体稳定 96

4.7 稳定性的经典判别法 100

小结 118

习题 118

第五章 控制系统的时域、频域分析 122

5.1 稳态响应特性 122

5.2 系统的暂态响应 133

5.3 灵敏度 142

5.4 频率响应法 144

5.5 根轨迹法简介 157

小结 163

习题 164

第六章 控制系统设计 168

6.1 校正的作用 168

6.2 校正的基本方式 169

6.3 超前校正 170

6.4 滞后校正 175

6.5 滞后-超前校正 179

6.6 PID控制器 180

6.7 反馈校正 183

6.8 状态变量反馈 186

6.9 状态观测器 194

小结 204

习题 204

7.1 数字控制系统的组成及优缺点 206

第七章 数字和计算机控制 206

7.2 信号的采样和重构 208

7.3 数字控制系统的数学模型 211

7.4 线性离散系统的可控性可观测性 228

7.5 离散时间系统的稳定性 234

7.6 数字和计算机控制系统的稳态性能和暂态性能分析 242

7.7 数字控制器模拟化设计方法 250

7.8 数字控制器的离散化设计方法 267

7.9 计算机控制系统的状态空间设计 280

习题 287

小结 287

第八章 最优控制 290

8.1 最优控制问题的一般提法 290

8.2 变分法 295

8.3 极小值原理 302

8.4 动态规化 310

附录1 习题参考答案及部分题解 315

附录2 关于矩阵运算 321

参考书目 327