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第一章 绪论1

§1．1 自动控制系统的组成与基本原理1

1．1．1 开环控制系统3

1．1．2 闭环控制系统8

1．1．3 复合控制系统13

§1．2 自动控制系统的主要类型23

§1．3 自动控制理论的发展简史34

习题39

第二章 控制系统的数学描述43

§2．1 引言43

§2．2 状态空间描述法45

2．2．1 状态和状态空间49

2．2．2 状态空间表达式50

§2．3 输入输出描述法61

2．3．1 零点和极点65

2．3．2 传递函数的基本性质66

2．3．3 典型环节及其传递函数70

2．3．4 多变量系统的传递函数阵86

§2．4 数学模型图示法91

2．4．1 结构图91

2．4．2 信流图和梅森增益公式106

2．4．3 状态图120

§2．5 状态空间模型与输入输出模型之间的等价变换128

2．5．1 由状态空间模型变换为输入输出模型129

2．5．2 由输入输出模型变换为状态空间模型130

§2．6 非线性数学模型的线性化147

§2．7 控制系统建模举例156

2．7．1 电气系统157

2．7．2 机械系统174

2．7．3 液压系统182

小结188

习题190

第三章 控制系统的时域分析205

§3．1 引言205

§3．2 线性系统的时间响应207

3．2．1 输入输出描述时207

3．2．2 状态空间描述时209

§3．3 零输入响应211

3．3．1 输入输出描述时211

3．3．2 状态空间描述时216

3．3．3 状态转移矩阵224

§3．4 零状态响应235

3．4．1 输入输出描述时236

3．4．2 状态空间描述时241

§3．5 控制系统的稳定性250

3．5．1 稳定性定义251

3．5．2 稳定性条件与结论254

§3．6 劳思-赫尔维茨判据258

3．6．1 劳思判据260

3．6．2 劳思判据的应用266

3．6．3 赫尔维茨判据268

§3．7 线性化系统的稳定性270

小结271

习题272

§4．1 引言282

第四章 控制系统的复域分析282

4．1．1 典型输入信号283

4．1．2 微分特性286

§4．2 低价系统的暂态响应288

4．2．1 一阶系统的暂态响应288

4．2．2 二阶系统的暂态响应291

§4．3 控制系统的暂态性能指标302

4．3．1 暂态性能指标体系303

4．3．2 典型二阶系统的暂态性能指标304

4．2．3 具有零点的二阶系统的暂态性能指标317

4．3．4 抗扰动性能指标321

§4．4 高阶系统的暂态响应328

§4．5 控制系统的稳态误差340

4．5．1 跟踪稳态误差341

4．5．2 扰动稳态误差360

§4．6 根轨迹法367

4．6．1 基本原理371

4．6．2 绘制方法373

4．6．3 补根轨迹398

4．6．4 根轨迹族407

4．6．5 时滞系统根轨迹413

§4．7 根轨迹法在系统分析中的应用423

4．7．1 系统特性分析423

4．7．2 添加开环零、极点对根轨迹形状的影响429

小结433

习题433

5．1．1 基本概念451

§5．1 频率特性451

5．1．2 表示方法456

5．1．3 由零、极点分布确定系统的频率特性460

§5．2 典型环节的频率特性461

5．2．1 惯性和一阶微分环节461

5．2．2 比例环节468

5．2．3 积分和微分环节469

5．2．4 振荡和二阶微分环节472

5．2．5 时滞环节478

§5．3 最小相位系统481

§5．4 开环频率特性的绘制483

5．4．1 开环幅相频率特性的绘制484

5．4．2 开环对数频率特性的绘制493

§5．5 奈奎斯特判据501

5．5．1 幅角原理501

5．5．2 奈奎斯特稳定判据503

§5．6 根据开环频率特性分析闭环系统的特性528

5．6．1 稳定裕量528

5．6．2 开环对数频率特性的基本性质534

5．6．3 闭环特性估算534

§5．7 闭环频率特性547

5．7．1 频域性能指标548

5．7．2 闭环频率特性的绘制551

5．7．3 闭环频率特性在系统分析中的应用561

§5．8 传递函数实验测定法571

小结578

习题579

第五章 控制系统的频域分析4541