前言
第1章緒論
1.1自動控制原理概述
1.1.1自動控制技術(shù)
1.1.2自動控制理論的發(fā)展
1.2基本控制方式
1.2.1基本概念
1.2.2開環(huán)控制
1.2.3閉環(huán)控制
1.2.4復合控制
1.3自動控制系統(tǒng)的分類
1.3.1線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
1.3.2連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)
1.4自動控制系統(tǒng)的性能要求
1.4.1穩(wěn)定性
1.4.2快速性
1.4.3準確性
本章小結(jié)
習題1
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1控制系統(tǒng)的時域數(shù)學模型
2.1.1控制系統(tǒng)的微分方程
2.1.2控制系統(tǒng)的線性近似
2.2拉普拉斯變換
2.2.1拉普拉斯變換的定義
2.2.2拉普拉斯變換定理
2.2.3拉普拉斯反變換
2.3控制系統(tǒng)的復數(shù)域數(shù)學模型
2.3.1傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì)
2.3.2典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.4框圖及其等效變換
2.4.1框圖的定義及組成
2.4.2框圖的等效變換
2.4.3信號流圖描述法
2.4.4系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.5MATLAB在控制系統(tǒng)建模中的應(yīng)用
2.5.1傳遞函數(shù)模型
2.5.2零極點模型
2.5.3控制系統(tǒng)模型間的相互轉(zhuǎn)換
2.5.4控制系統(tǒng)連接框圖的模型表示
本章小結(jié)
習題2
第3章控制系統(tǒng)的時域分析
3.1時域分析的基礎(chǔ)
3.1.1典型輸入信號
3.1.2典型時間響應(yīng)
3.1.3時間響應(yīng)的性能指標
3.2控制系統(tǒng)的時域分析法
3.2.1一階系統(tǒng)的時域分析
3.2.2二階系統(tǒng)的時域分析
3.2.3改善二階系統(tǒng)響應(yīng)的措施
3.2.4高階系統(tǒng)的時域分析
3.3控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.3.1穩(wěn)定的基本概念
3.3.2系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
3.3.3系統(tǒng)的代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)
3.4控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差計算
3.4.1誤差與穩(wěn)態(tài)誤差
3.4.2給定輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.4.3干擾信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.5MATLAB在控制系統(tǒng)時域分析中的應(yīng)用
3.5.1系統(tǒng)脈沖響應(yīng)和單位階躍響應(yīng)
3.5.2系統(tǒng)單位斜坡響應(yīng)
3.5.3任意輸入的系統(tǒng)響應(yīng)
3.5.4Simulink中時域響應(yīng)舉例
本章小結(jié)
習題3
第4章根軌跡法
4.1根軌跡的基本概念
4.1.1根軌跡的定義
4.1.2基于根軌跡的系統(tǒng)性能分析
4.1.3閉環(huán)零、極點與開環(huán)零、極點的關(guān)系
4.1.4根軌跡的幅值條件和相角條件
4.2繪制根軌跡的基本法則
4.3特殊根軌跡
4.3.1廣義根軌跡
4.3.2零度根軌跡
4.3.3滯后系統(tǒng)的根軌跡
4.4系統(tǒng)閉環(huán)零極點分布與階躍響應(yīng)的關(guān)系
4.4.1用閉環(huán)零極點表示的階躍響應(yīng)解析式
4.4.2閉環(huán)零極點分布與階躍響應(yīng)的定性關(guān)系
4.4.3主導極點與偶極子
4.4.4利用主導極點估算系統(tǒng)的性能指標
4.5增加開環(huán)零極點對根軌跡的影響
4.5.1增加開環(huán)零點對根軌跡的影響
4.5.2增加開環(huán)極點對根軌跡的影響
4.6MATLAB在根軌跡法中的應(yīng)用
4.6.1繪制控制系統(tǒng)的根軌跡圖
4.6.2由根軌跡圖分析系統(tǒng)性能
本章小結(jié)
習題4
第5章控制系統(tǒng)的頻域分析
5.1頻率特性
5.1.1頻率特性的基本概念
5.1.2頻率特性的物理意義
5.1.3頻率特性的圖形表示
5.2控制系統(tǒng)的伯德圖
5.2.1典型環(huán)節(jié)的伯德圖
5.2.2繪制開環(huán)系統(tǒng)伯德圖的一般步驟
5.2.3最小相角系統(tǒng)和非最小相角系統(tǒng)
5.3控制系統(tǒng)的極坐標圖
5.3.1典型環(huán)節(jié)的極坐標圖
5.3.2系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制
5.4頻域穩(wěn)定判據(jù)
5.4.1奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的數(shù)學基礎(chǔ)
5.4.2奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
5.4.3對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)
5.4.4奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)在滯后系統(tǒng)中的應(yīng)用
5.5穩(wěn)定裕度
5.5.1相角裕度
5.5.2幅值裕度
5.6頻率特性分析
5.6.1基于開環(huán)對數(shù)頻率特性的系統(tǒng)性能分析
5.6.2基于閉環(huán)頻率特性的系統(tǒng)性能分析
5.6.3開環(huán)頻域指標和閉環(huán)頻域指標的關(guān)系
5.7MATLAB在頻域分析中的應(yīng)用
本章小結(jié)
習題5
第6章線性控制系統(tǒng)的校正與綜合
6.1系統(tǒng)設(shè)計與校正的基本問題
6.1.1校正的基本概念
6.1.2校正的基本方法
6.1.3校正的基本方式
6.1.4控制系統(tǒng)的性能指標
6.1.5頻率法校正的特點
6.2串聯(lián)校正
6.2.1串聯(lián)微分（超前）校正
6.2.2串聯(lián)積分（滯后）校正
6.2.3串聯(lián)積分-微分（滯后-超前）校正
6.3反饋校正
6.3.1反饋校正的類型
6.3.2負反饋校正的特點
6.3.3反饋校正的分析與設(shè)計
6.4MATLAB在系統(tǒng)校正設(shè)計中的應(yīng)用
6.4.1串聯(lián)微分（超前）校正設(shè)計
6.4.2串聯(lián)積分（滯后）校正設(shè)計
6.4.3串聯(lián)積分-微分（滯后-超前）校正設(shè)計
本章小結(jié)
習題6
第7章離散控制系統(tǒng)
7.1離散控制系統(tǒng)的基本概念
7.1.1采樣控制系統(tǒng)
7.1.2數(shù)字控制系統(tǒng)
7.1.3A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器
7.1.4離散控制系統(tǒng)的特點
7.1.5離散控制系統(tǒng)的研究方法
7.2信號的采樣和保持
7.2.1信號采樣
7.2.2采樣定理
7.2.3零階保持器
7.3z變換與z反變換
7.3.1z變換定義
7.3.2z變換方法
7.3.3z變換的基本性質(zhì)
7.3.4z反變換
7.4離散系統(tǒng)的數(shù)學模型
7.4.1差分方程
7.4.2脈沖傳遞函數(shù)
7.4.3差分方程和脈沖傳遞函數(shù)的關(guān)系
7.4.4開環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
7.4.5閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
7.4.6z變換的局限性
7.5離散控制系統(tǒng)的性能分析
7.5.1離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
7.5.2離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
7.5.3離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
7.6離散系統(tǒng)的最少拍校正
7.6.1最少拍系統(tǒng)的基本概念
7.6.2最少拍系統(tǒng)的設(shè)計
7.7MATLAB在離散控制系統(tǒng)分析中的應(yīng)用
本章小結(jié)
習題7
第8章非線性系統(tǒng)分析
8.1非線性系統(tǒng)概述
8.1.1非線性系統(tǒng)的動態(tài)特性
8.1.2非線性系統(tǒng)的研究方法
8.2非線性特性
8.2.1不靈敏區(qū)特性
8.2.2飽和特性
8.2.3間隙特性
8.2.4繼電器特性
8.2.5變放大系數(shù)特性
8.3描述函數(shù)法
8.3.1描述函數(shù)的基本概念
8.3.2典型非線性特性的描述函數(shù)
8.3.3非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析法
8.4相平面法
8.4.1相平面法的基本概念
8.4.2相軌跡的繪制
8.4.3相軌跡的運動時間
8.4.4非線性系統(tǒng)的相平面分析
8.5非線性特性的抑制與利用措施
8.5.1非線性特性的抑制
8.5.2非線性特性的利用
8.6利用MATLAB輔助分析描述函數(shù)法
本章小結(jié)
習題8
參考文獻