控制系統(tǒng)原理及相近課程是高等學(xué)校信息類和機電類等專業(yè)學(xué)生的核心課程之一，本書一直是此類課程暢銷全球的教材范本，主要內(nèi)容包括控制系統(tǒng)導(dǎo)論、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、狀態(tài)空間模型、反饋控制系統(tǒng)的特性、反饋控制系統(tǒng)的性能、線性反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性、根軌跡法、頻率響應(yīng)方法、頻域穩(wěn)定性、反饋控制系統(tǒng)設(shè)計、狀態(tài)變量反饋系統(tǒng)設(shè)計、魯棒控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)等。本書的例子和習題大多取材于現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的實際問題，新穎而恰當。學(xué)習和解決這些問題，可以使學(xué)生的創(chuàng)造性素養(yǎng)得到潛移默化的提升。
Richard C. Dorf是美國加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校的電氣與計算機工程教授，IEEE會士和ASEE會士， 一直活躍在控制系統(tǒng)設(shè)計和機器人等研究領(lǐng)域。作為在電子工程專業(yè)及其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的知名學(xué)者，Dorf教授已成功撰寫和編著出版了多本工程類教材和手冊。Robert H. Bishop是美國馬凱特大學(xué)工學(xué)院院長，AIAA會士和AAS會士。在受聘馬凱特大學(xué)之前，在得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校航天工程與機械工程系任教20年， 他是該校的杰出教授，擁有Joe J. King教授講席。
謝紅衛(wèi) 湖北洪湖人，博士，國防科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。主要學(xué)術(shù)方向為自動控制理論、實驗鑒定與評估技術(shù)、生物信息學(xué)。學(xué)�！白詣涌刂圃怼毕盗姓n程的負責人，負責建設(shè)的“自動控制原理”課程獲評湖南省精品課程。獲得軍隊院校“育才獎”銀獎1項，省教學(xué)成果二等獎1項，編寫、翻譯出版教材和專著6部。承擔完成科研項目30余項。發(fā)表論文100余篇，其中40余篇被SCI收錄。獲得國防科學(xué)技術(shù)獎二等獎1項，中國電子學(xué)會電子信息科學(xué)技術(shù)獎一等獎1項。孫志強 山東青島人，博士，高級工程師，曾任國防科技大學(xué)講師，擔任過多年的“最優(yōu)化方法”和“自動控制原理”課程的主講教師，承擔或參與過多項教學(xué)科研項目，發(fā)表過多篇教學(xué)、科研論文�，F(xiàn)任某公司研發(fā)工程師，從事聲學(xué)信號處理、智能交通等方面的技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)工作。
第1章控制系統(tǒng)導(dǎo)論1
1.1引言1
1.2自動控制簡史4
1.3控制系統(tǒng)實例8
1.4工程設(shè)計12
1.5控制系統(tǒng)設(shè)計13
1.6機電一體化系統(tǒng)15
1.7綠色工程18
1.8控制系統(tǒng)前瞻19
1.9設(shè)計實例20
1.10循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)23
1.11小結(jié)25
技能自測25
基礎(chǔ)練習題27
一般習題28
難題32
設(shè)計題33
術(shù)語和概念35
第2章系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型37
2.1引言37
2.2物理系統(tǒng)的微分方程(組)37
2.3物理系統(tǒng)的線性近似41
2.4拉普拉斯變換43
2.5線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)48
2.6框圖模型58
2.7信號流圖模型61
2.8設(shè)計實例66
2.9利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件進行系統(tǒng)仿真80
2.10循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)91
2.11小結(jié)93
技能自測93
基礎(chǔ)練習題96
一般習題102
難題113
設(shè)計題115
計算機輔助設(shè)計題117
術(shù)語和概念119
第3章狀態(tài)空間模型122
3.1引言122
3.2動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變量123
3.3狀態(tài)微分方程（組）125
3.4信號流圖模型和框圖模型129
3.5其他形式的信號流圖和框圖模型137
3.6由狀態(tài)方程求解傳遞函數(shù)140
3.7狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和系統(tǒng)時間響應(yīng)141
3.8設(shè)計實例144
3.9利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件分析狀態(tài)空間模型154
3.10循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)157
3.11小結(jié)159
技能自測159
基礎(chǔ)練習題162
一般習題165
難題173
設(shè)計題175
計算機輔助設(shè)計題176
術(shù)語和概念178
第4章反饋控制系統(tǒng)的特性180
4.1引言180
4.2偏差信號分析182
4.3控制系統(tǒng)對參數(shù)變化的靈敏度184
4.4反饋控制系統(tǒng)的干擾信號187
4.5系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的調(diào)控190
4.6穩(wěn)態(tài)誤差192
4.7反饋的代價194
4.8設(shè)計實例195
4.9利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件分析控制系統(tǒng)的特性204
4.10循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)209
4.11小結(jié)212
技能自測213
基礎(chǔ)練習題215
一般習題219
難題227
設(shè)計題229
計算機輔助設(shè)計題233
術(shù)語和概念236
第5章反饋控制系統(tǒng)的性能237
5.1引言237
5.2測試輸入信號238
5.3二階系統(tǒng)的性能240
5.4零點和第三個極點對二階系統(tǒng)響應(yīng)的影響244
5.5s平面上特征根的位置與系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)248
5.6反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差249
5.7綜合性能指標254
5.8線性系統(tǒng)的簡化258
5.9設(shè)計實例261
5.10利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件分析系統(tǒng)性能270
5.11循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)274
5.12小結(jié)276
技能自測277
基礎(chǔ)練習題279
一般習題283
難題288
設(shè)計題290
計算機輔助設(shè)計題293
術(shù)語和概念296
第6章線性反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性297
6.1穩(wěn)定性的概念297
6.2勞斯赫爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)300
6.3反饋控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性306
6.4狀態(tài)變量系統(tǒng)的穩(wěn)定性307
6.5設(shè)計實例309
6.6利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性315
6.7循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)320
6.8小結(jié)322
技能自測322
基礎(chǔ)練習題324
一般習題327
難題332
設(shè)計題335
計算機輔助設(shè)計題337
術(shù)語和概念339
第7章根軌跡法340
7.1引言340
7.2根軌跡的概念340
7.3繪制根軌跡344
7.4應(yīng)用根軌跡法進行參數(shù)設(shè)計355
7.5靈敏度與根軌跡358
7.6PID控制器362
7.7負增益控制371
7.8設(shè)計實例375
7.9利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件分析根軌跡382
7.10循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)386
7.11小結(jié)387
技能自測389
基礎(chǔ)練習題392
一般習題396
難題406
設(shè)計題410
計算機輔助設(shè)計題415
術(shù)語和概念417
第8章頻率響應(yīng)法419
8.1引言419
8.2頻率響應(yīng)圖421
8.3頻率響應(yīng)測量437
8.4頻域性能指標438
8.5對數(shù)幅相圖440
8.6設(shè)計實例441
8.7利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件的頻率響應(yīng)方法448
8.8循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)453
8.9小結(jié)455
技能自測456
基礎(chǔ)練習題459
一般習題462
難題471
設(shè)計題472
計算機輔助設(shè)計題475
術(shù)語和概念477
第9章頻域穩(wěn)定性479
9.1引言479
9.2s平面上的圍線映射480
9.3奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)484
9.4相對穩(wěn)定性與奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)492
9.5利用頻域方法確定系統(tǒng)的時域性能指標497
9.6系統(tǒng)帶寬503
9.7時延系統(tǒng)的穩(wěn)定性503
9.8設(shè)計實例506
9.9頻域中的PID控制器520
9.10利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件分析頻域穩(wěn)定性521
9.11循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)535
9.12小結(jié)536
技能自測537
基礎(chǔ)練習題539
一般習題544
難題553
設(shè)計題557
計算機輔助設(shè)計題562
術(shù)語和概念564
第10章反饋控制系統(tǒng)設(shè)計565
10.1引言565
10.2系統(tǒng)設(shè)計方法566
10.3串聯(lián)校正器567
10.4用伯德圖法設(shè)計超前校正器570
10.5用根軌跡法設(shè)計超前校正器575
10.6利用積分型校正器設(shè)計反饋控制系統(tǒng)580
10.7用根軌跡法設(shè)計滯后校正器582
10.8用伯德圖法設(shè)計滯后校正器585
10.9在伯德圖上用解析法進行系統(tǒng)設(shè)計588
10.10帶前置濾波器的反饋控制系統(tǒng)589
10.11設(shè)計具有最小節(jié)拍響應(yīng)的系統(tǒng)592
10.12設(shè)計實例594
10.13利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計控制系統(tǒng)601
10.14循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)606
10.15小結(jié)607
技能自測608
基礎(chǔ)練習題611
一般習題615
難題624
設(shè)計題626
計算機輔助設(shè)計題630
術(shù)語和概念632
第11章狀態(tài)變量反饋系統(tǒng)設(shè)計634
11.1引言634
11.2能控性和能觀性635
11.3全狀態(tài)反饋控制設(shè)計639
11.4觀測器設(shè)計643
11.5觀測器和全狀態(tài)反饋控制的集成646
11.6參考輸入信號651
11.7最優(yōu)控制系統(tǒng)653
11.8內(nèi)模設(shè)計659
11.9設(shè)計實例662
11.10利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計狀態(tài)變量反饋667
11.11循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)671
11.12小結(jié)672
技能自測673
基礎(chǔ)練習題676
一般習題678
難題682
設(shè)計題686
計算機輔助設(shè)計題689
術(shù)語和概念692
第12章魯棒控制系統(tǒng)694
12.1引言694
12.2魯棒控制系統(tǒng)和系統(tǒng)靈敏度695
12.3魯棒性分析698
12.4含有不確定參數(shù)的系統(tǒng)700
12.5魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計701
12.6魯棒PID控制器設(shè)計705
12.7魯棒內(nèi)�？刂葡到y(tǒng)708
12.8設(shè)計實例710
12.9偽定量反饋系統(tǒng)718
12.10利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計
魯棒控制系統(tǒng)720
12.11循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)722
12.12小結(jié)723
技能自測724
基礎(chǔ)練習題727
一般習題729
難題733
設(shè)計題736
計算機輔助設(shè)計題740
術(shù)語和概念743
第13章數(shù)字控制系統(tǒng)744
13.1引言744
13.2數(shù)字控制系統(tǒng)應(yīng)用概貌744
13.3采樣控制系統(tǒng)746
13.4z變換748
13.5閉環(huán)反饋采樣控制系統(tǒng)751
13.6二階采樣控制系統(tǒng)的性能754
13.7帶有數(shù)字校正器的閉環(huán)系統(tǒng)756
13.8數(shù)字控制系統(tǒng)的根軌跡758
13.9控制器的數(shù)字實現(xiàn)761
13.10設(shè)計實例762
13.11利用控制系統(tǒng)設(shè)計軟件設(shè)計數(shù)字控制系統(tǒng)768
13.12循序漸進設(shè)計實例——磁盤驅(qū)動器讀取系統(tǒng)772
13.13小結(jié)773
技能自測773
基礎(chǔ)練習題776
一般習題778
難題780
設(shè)計題781
計算機輔助設(shè)計題783
術(shù)語和概念784
參考文獻785
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