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第1章 控制系统概述 1

1.1 自动控制理论与实践的发展简史 3

1.2 控制系统的一些基本概念 4

1.3 自动控制系统的应用举例 6

1.4 本书的主要内容简介 7

第2章 系统的数学模型 11

2.1 概述 13

2.2 物理系统的微分方程 13

2.3 非线性系统的线性逼近 19

2.4 拉普拉斯变换 21

2.5 线性系统的传递函数 25

2.6 框图模型 28

2.7 信号流图模型 31

2.8 小结 35

第3章 反馈控制系统的特征 39

3.1 概述 41

3.2 测试输入信号 41

3.3 阶跃输入的瞬态响应 41

3.4 二阶系统的性能指标 48

3.5 小结 52

第4章 线性反馈系统的稳定性 55

4.1 概述 57

4.2 动态系统的稳定性 57

4.3 劳斯-赫尔韦兹判据 58

4.4 反馈控制系统的稳态误差 63

4.5 高阶系统的时域分析 66

4.6 参数对稳定性的影响 69

4.7 小结 69

第5章 根轨迹法 75

5.1 概述 77

5.2 根轨迹的基本概念与举例 77

5.3 绘制根轨迹的步骤 79

5.4 绘制根轨迹的几个实例 89

5.5 零度根轨迹和参数根轨迹 91

5.6 利用根轨迹法进行校正 93

5.7 小结 98

第6章 频率响应法 105

6.1 概述 107

6.2 傅里叶变换 107

6.3 频率响应函数 108

6.4 频率响应函数图 110

6.5 典型环节的频率特性 115

6.6 复合传递函数频率响应曲线的绘制 121

6.7 小结 123

第7章 频域中的稳定性分析 131

7.1 引言 133

7.2 Nyquist稳定性判据 134

7.3 系统稳定裕度 143

7.4 根据开环系统频率特性获得闭环系统的动态特性 144

7.5 小结 148

第8章 频域法校正 153

8.1 引言 155

8.2 串联校正 155

8.3 加PI环节的系统设计 166

8.4 小结 167

第9章 状态空间与状态方程 173

9.1 概述 175

9.2 状态矢量与状态空间 175

9.3 状态方程与输出方程 177

9.4 由微分方程获得状态空间模型 179

9.5 传递函数与状态方程 181

9.6 状态转移阵 182

9.7 小结 185

第10章 状态变量反馈系统设计 189

10.1 概述 191

10.2 状态的可控性与可观测性 191

10.3 系统的结构分解 197

10.4 单输入系统的规范形式 200

10.5 传递函数与状态变量参数之间的关系 205

10.6 运用状态反馈进行极点配置 207

10.7 奥克曼公式 209

10.8 可镇定性 210

10.9 状态观测器 211

10.10 小结 215

附录 常用函数拉普拉斯变换对照表 218