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目录 1

第1章 绪论 1

1.1 自动控制系统的基本概念 1

1.2　开环控制与闭环控制 2

1.3 自动控制系统的分类 7

1.4　对自动控制系统的基本性能要求 12

小结 13

习题 14

2.1 系统动态微分方程模型 15

第2章 自动控制系统的数学模型 15

2.2　非线性数学模型的线性化 18

2.3　传递函数 20

2.4　系统结构图及其等效变换 25

2.5　信号流图与梅逊公式 35

2.6　应用MATLAB处理系统数学模型 38

小结 40

习题 40

第3章　时域分析法 46

3.1 典型输入信号和时域性能指标 46

3.2　一阶系统的时域分析 48

3.3　二阶系统的时域分析 50

3.4　高阶系统的时域分析 57

3.5　系统的稳定性分析 58

3.6　系统的稳态特性分析 65

3.7　应用MATLAB进行时域分析 73

小结 76

习题 77

第4章　根轨迹法 82

4.1　根轨迹的基本概念 82

4.2　绘制根轨迹的规则和方法 84

4.3　控制系统根轨迹的性能分析 95

4.4　应用MATLAB绘制根轨迹图 100

小结 101

习题 102

第5章　频域分析法 106

5.1 频率特性 106

5.2　频率特性的极坐标图（Nyquist图） 109

5.3　奈奎斯特稳定判据及稳定裕度 119

5.4　频率特性的对数坐标图（Bode图） 132

5.5　用开环频率特性分析系统的性能 144

5.6　用闭环频率特性分析系统的性能 154

5.7 应用MATLAB进行频域分析 157

习题 163

小结 163

第6章　控制系统的综合与校正 168

6.1　PID控制作用 169

6.2　基于频率法的串联校正设计 171

6.3　基于根轨迹法的串联校正设计 182

6.4　反馈校正设计 192

6.5　复合控制校正设计 194

6.6　应用MATLAB进行校正设计 198

习题 205

小结 205

第7章　离散控制系统 208

7.1 离散控制系统基本概念 208

7.2　信号的采样与复现 209

7.3　离散控制系统的数学模型 216

7.4　离散系统分析 230

7.5　应用MATLAB进行离散系统分析 247

小结 251

习题 251

8.1 控制系统的状态空间描述 255

第8章　控制系统的状态空间分析与综合 255

8.2　线性定常系统状态方程的解 273

8.3　线性定常系统的能控性和能观性 278

8.4　对偶性原理 285

8.5　线性定常系统的极点配置 286

8.6　状态观测器 292

8.7　李雅普诺夫稳定性分析 299

8.8　应用MATLAB进行状态方程分析求解 306

小结 308

习题 309

9.1 非线性控制系统概述 313

第9章　非线性控制系统 313

9.2　描述函数法 317

9.3　用描述函数法分析非线性控制系统 324

9.4　相轨迹 329

9.5　奇点与极限环 331

9.6　非线性系统的相平面分析 333

小结 338

习题 338

附录1 341

附录2 343

参考文献 348