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第一章 引论1

第一节 开环控制和闭环控制1

第二节 自动控制系统的类型5

第三节 自动控制理论概要7

第四节 自动控制系统中的术语和定义8

习题9

第二章 线性系统的数学模型10

第一节 线性系统的输入一输出时间函数描述11

第二节 线性系统的输入一输出传递函数描述18

第三节 非线性数学模型的线性化20

第四节 典型环节的数学模型22

第五节 建立数学模型的实验方法简介30

第六节 框图及其化简方法32

第七节 信号流程图40

小结44

习题44

第三章 线性系统的时域分析50

第一节 典型输入信号50

第二节 线性定常系统的时域响应52

第三节 控制系统时域响应的性能指标56

第四节 一阶系统的暂态响应58

第五节 二阶系统的暂态响应61

第六节 高阶系统的暂态响应73

第七节 根据时域响应建立数学模型75

第八节 线性系统的稳定性80

第九节 劳斯一赫尔维茨稳定判据83

第十节 小参量对闭环控制系统性能的影响91

第十一节 控制系统的稳态误差93

第十二节 给定稳态误差和扰动稳态误差95

第十三节 基于MATLAB的线性系统时域分析104

小结114

习题115

第四章 线性系统的根轨迹分析120

第一节 根轨迹的基本概念120

第二节 绘制根轨迹的基本条件和基本规则122

第三节 广义根轨迹135

第四节 滞后系统的根轨迹149

第五节 利用根轨迹分析系统的性能156

第六节 基于MATLAB的系统根轨迹分析162

小结166

习题167

第五章 线性系统的频域分析170

第一节 频率特性170

第二节 典型环节的频率特性175

第三节 系统开环频率特性的绘制182

第四节 奈奎斯特稳定判据和系统的相对稳定性186

第五节 系统的频率特性及频域性能指标197

第六节 频率特性的实验确定方法203

第七节 基于MATLAB的系统频域分析208

小结215

习题216

第六章 线性系统的校正219

第一节 线性系统校正的概念219

第二节 线性系统的基本控制规律221

第三节 常用校正装置及其特性228

第四节 校正装置设计的方法和依据240

第五节 串联校正的设计245

第六节 反馈校正的设计259

第七节 反馈和前馈复合控制265

第八节MATLAB在线性系统校正中的应用266

小结275

习题276

第七章 非线性系统的分析279

第一节 非线性系统的基本概念279

第二节 二阶线性和非线性系统的相平面分析285

第三节 非线性系统的相平面分析291

第四节 非线性特性的一种线性近似表示——描述函数305

第五节 典型非线性特性的描述函数309

第六节 分析非线性系统的谐波平衡法320

第七节 非线性环节的串、并联及系统的变换323

第八节 用对数幅相频率特性分析非线性系统326

第九节 利用非线性特性改善线性系统的性能332

第十节 基于MATLAB的非线性系统分析335

小结341

习题342

第八章 采样控制系统345

第一节 采样过程及采样定理347

第二节 保持器349

第三节 差分方程351

第四节z变换352

第五节 脉冲传递函数364

第六节 线性采样系统的稳定性分析368

第七节 采样系统的稳态误差分析371

第八节 采样系统的暂态响应与脉冲传递函数极点、零点分布的关系374

第九节 采样控制系统的校正378

第十节 基于MATLAB的采样控制系统分析386

小结389

习题389

第九章 平稳随机信号作用下线性系统的分析392

第一节 随机信号及其作用下线性系统的性能指标392

第二节 平稳随机过程的相关函数395

第三节 平稳随机过程的谱密度398

第四节 平稳随机信号作用下线性系统的均方误差401

第五节 线性系统的等效噪声带宽406

第六节用MATLAB进行平稳随机信号作用下线性系统的仿真409

小结410

习题411

附录413

附录A赫尔维茨稳定判据的证明413

附录B时间函数的频谱特性417

附录C采样函数的拉普拉斯变换422

附录D MATLAB控制系统工具箱功能简介423

英中文控制理论词汇对照表427

参考文献436