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
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自動控制系統的分類
1.3.1線性系統與非線性系統
1.3.2連續(xù)系統和離散系統
1.4自動控制系統的性能要求
1.4.1穩(wěn)定性
1.4.2快速性
1.4.3準確性
本章小結
習題1
第2章控制系統的數學模型
2.1控制系統的時域數學模型
2.1.1控制系統的微分方程
2.1.2控制系統的線性近似
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控制系統的復數域數學模型
2.3.1傳遞函數的定義和性質
2.3.2典型環(huán)節(jié)的傳遞函數
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系統的傳遞函數
2.5MATLAB在控制系統建模中的應用
2.5.1傳遞函數模型
2.5.2零極點模型
2.5.3控制系統模型間的相互轉換
2.5.4控制系統連接框圖的模型表示
本章小結
習題2
第3章控制系統的時域分析
3.1時域分析的基礎
3.1.1典型輸入信號
3.1.2典型時間響應
3.1.3時間響應的性能指標
3.2控制系統的時域分析法
3.2.1一階系統的時域分析
3.2.2二階系統的時域分析
3.2.3改善二階系統響應的措施
3.2.4高階系統的時域分析
3.3控制系統的穩(wěn)定性分析
3.3.1穩(wěn)定的基本概念
3.3.2系統穩(wěn)定的充分必要條件
3.3.3系統的代數穩(wěn)定判據
3.4控制系統的穩(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在控制系統時域分析中的應用
3.5.1系統脈沖響應和單位階躍響應
3.5.2系統單位斜坡響應
3.5.3任意輸入的系統響應
3.5.4Simulink中時域響應舉例
本章小結
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基于根軌跡的系統性能分析
4.1.3閉環(huán)零、極點與開環(huán)零、極點的關系
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滯后系統的根軌跡
4.4系統閉環(huán)零極點分布與階躍響應的關系
4.4.1用閉環(huán)零極點表示的階躍響應解析式
4.4.2閉環(huán)零極點分布與階躍響應的定性關系
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在根軌跡法中的應用
4.6.1繪制控制系統的根軌跡圖
4.6.2由根軌跡圖分析系統性能
本章小結
習題4
第5章控制系統的頻域分析
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)系統伯德圖的一般步驟
5.2.3最小相角系統和非最小相角系統
5.3控制系統的極坐標圖
5.3.1典型環(huán)節(jié)的極坐標圖
5.3.2系統開環(huán)頻率特性的繪制
5.4頻域穩(wěn)定判據
5.4.1奈奎斯特穩(wěn)定判據的數學基礎
5.4.2奈奎斯特穩(wěn)定判據
5.4.3對數頻率穩(wěn)定判據
5.4.4奈奎斯特穩(wěn)定判據在滯后系統中的應用
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)對數頻率特性的系統性能分析
5.6.2基于閉環(huán)頻率特性的系統性能分析
5.6.3開環(huán)頻域指標和閉環(huán)頻域指標的關系
5.7MATLAB在頻域分析中的應用
本章小結
習題5
第6章線性控制系統的校正與綜合
6.1系統設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控制系統的性能指標
6.1.5頻率法校正的特點
6.2串聯校正
6.2.1串聯微分（超前）校正
6.2.2串聯積分（滯后）校正
6.2.3串聯積分-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計
6.4MATLAB在系統校正設計中的應用
6.4.1串聯微分（超前）校正設計
6.4.2串聯積分（滯后）校正設計
6.4.3串聯積分-微分（滯后-超前）校正設計
本章小結
習題6
第7章離散控制系統
7.1離散控制系統的基本概念
7.1.1采樣控制系統
7.1.2數字控制系統
7.1.3A/D轉換器和D/A轉換器
7.1.4離散控制系統的特點
7.1.5離散控制系統的研究方法
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
7.3.4z反變換
7.4離散系統的數學模型
7.4.1差分方程
7.4.2脈沖傳遞函數
7.4.3差分方程和脈沖傳遞函數的關系
7.4.4開環(huán)系統的脈沖傳遞函數
7.4.5閉環(huán)系統的脈沖傳遞函數
7.4.6z變換的局限性
7.5離散控制系統的性能分析
7.5.1離散控制系統的穩(wěn)定性分析
7.5.2離散控制系統的動態(tài)性能分析
7.5.3離散控制系統的穩(wěn)態(tài)誤差分析
7.6離散系統的最少拍校正
7.6.1最少拍系統的基本概念
7.6.2最少拍系統的設計
7.7MATLAB在離散控制系統分析中的應用
本章小結
習題7
第8章非線性系統分析
8.1非線性系統概述
8.1.1非線性系統的動態(tài)特性
8.1.2非線性系統的研究方法
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變放大系數特性
8.3描述函數法
8.3.1描述函數的基本概念
8.3.2典型非線性特性的描述函數
8.3.3非線性系統的描述函數分析法
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輔助分析描述函數法
本章小結
習題8
參考文獻