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前言1

第一章 自动控制的基本概念1

第一节 自动控制的提出1

第二节 控制系统分类3

第三节 对自动控制系统的基本要求7

第四节 控制工程基础研究的主要内容8

小结9

习题9

第二章 自动控制系统的数学模型10

第一节 控制系统微分方程的建立10

第二节 传递函数22

第三节 结构图及其等效变换30

第四节 信号流图40

第五节 脉冲响应函数45

第六节 传递函数描述与转换的MATLAB46

方法46

小结49

习题二49

第三章 自动控制系统的时域分析52

第一节 线性定常系统的时域响应52

第二节 线性定常系统的稳定性56

第三节 闭环系统的稳态误差62

第四节 一阶系统的瞬态性能分析71

第五节 二阶系统的瞬态性能分析73

第六节 高阶系统分析87

第七节 基本控制规律的分析90

第八节 MATLAB在控制系统时域分析中的93

应用93

小结96

习题三97

第四章 自动控制系统的根轨迹分析100

第一节 根轨迹和根轨迹图100

第二节 绘制根轨迹图的一般规则104

第三节 非典型形式系统根轨迹的绘制115

第四节 增加开环零、极点对根轨迹的影响126

第五节 根轨迹分析法应用实例129

第六节 MATLAB在控制系统根轨迹分析中的应用135

小结139

习题四140

第五章 自动控制系统的频域分析144

第一节 频率响应及频率特性的基本概念144

第二节 典型环节的频率特性149

第三节 开环系统的对数频率特性图157

第四节 开环系统的极坐标频率特性图162

第五节 奈奎斯特稳定判据164

第六节 控制系统的相对稳定性和稳定裕量173

第七节 开环频率特性与控制系统时域性能的关系177

第八节 闭环频域性能指标与系统性能的关系181

第九节 MATLAB在控制系统频域分析中的应用187

小结192

习题五193

第六章 自动控制系统校正装置197

综合197

第一节 校正的基本概念197

第二节 PID控制器的参数整定199

第三节 常用串联校正装置特性203

第四节 根轨迹法综合串联校正装置211

第五节 频率法综合串联校正装置214

第六节 期望频率特性法综合串联校正装置223

第七节 期望频率特性法综合反馈校正装置229

第八节 延迟系统校正装置综合232

小结233

习题六234

第七章 非线性控制系统分析237

第一节 非线性控制系统概述237

第二节 描述函数法239

第三节 相平面法252

第四节 利用MATLAB分析非线性控制系统268

小结269

习题七269

第八章 线性离散控制系统分析与综合271

第一节 线性离散控制系统概述271

第二节 采样过程和采样定理273

第三节 Z变换理论277

第四节 脉冲传递函数288

第五节 离散控制系统稳定性分析296

第六节 离散控制系统动态性能分析299

第七节 离散控制系统稳态误差分析303

第八节 根轨迹法在离散控制系统中的应用306

第九节 频率特性法在离散控制系统中的应用309

第十节 最少拍离散控制系统的综合315

第十一节 利用MATLAB分析离散控制系统321

小结323

习题八324

附录326

附录一 常用函数的拉普拉斯变换表326

附录二 常用函数的z变换表327

附录三 常用 MATLAB命令328

参考文献335