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第一章　自动控制的一般概念1

1-1 自动控制的基本原理与方式1

1-2 自动控制系统示例6

1-3 自动控制系统的分类11

1-4　对自动控制系统的基本要求13

1-5　自动控制系统的分析与设计工具16

习题18

第二章　控制系统的数学模型21

2-1　控制系统的时域数学模型21

2-2　控制系统的复数域数学模型29

2-3　控制系统的结构图与信号流图40

2-4　控制系统建模实例61

习题64

第三章　线性系统的时域分析法71

3-1　系统时间响应的性能指标71

3-2　一阶系统的时域分析73

3-3　二阶系统的时域分析76

3-4　高阶系统的时域分析93

3-5　线性系统的稳定性分析98

3-6　线性系统的稳态误差计算107

3-7　控制系统时域设计121

习题135

第四章　线性系统的根轨迹法144

4-1　根轨迹法的基本概念144

4-2　根轨迹绘制的基本法则147

4-3　广义根轨迹159

4-4　系统性能的分析167

4-5　控制系统复域设计170

习题180

第五章　线性系统的频域分析法187

5-1　频率特性187

5-2　典型环节与开环系统的频率特性192

5-3　频率域稳定判据206

5-4　稳定裕度214

5-5　闭环系统的频域性能指标217

5-6　控制系统频域设计228

习题237

第六章　线性系统的校正方法243

6-1　系统的设计与校正问题243

6-2　常用校正装置及其特性249

6-3　串联校正257

6-4　反馈校正271

6-5　复合校正275

6-6　控制系统校正设计282

习题296

第七章　线性离散系统的分析与校正305

7-1　离散系统的基本概念305

7-2　信号的采样与保持311

7-3　z变换理论319

7-4　离散系统的数学模型331

7-5　离散系统的稳定性与稳态误差348

7-6　离散系统的动态性能分析358

7-7　离散系统的数字校正364

7-8　离散控制系统设计373

习题380

第八章　非线性控制系统分析386

8-1　非线性控制系统概述386

8-2　常见非线性特性及其对系统运动的影响389

8-3　相平面法393

8-4　描述函数法408

8-5　非线性控制的逆系统方法423

8-6　非线性控制系统设计426

习题435

第九章　线性系统的状态空间分析与综合440

9-1　线性系统的状态空间描述440

9-2　线性系统的可控性与可观测性468

9-3　线性定常系统的反馈结构及状态观测器500

9-4　李雅普诺夫稳定性分析513

9-5　控制系统状态空间设计520

习题534

第十章　动态系统的最优控制方法543

10-1　最优控制的一般概念543

10-2　最优控制中的变分法547

10-3　极小值原理及其应用563

10-4　线性二次型问题的最优控制584

10-5　动态规划600

10-6　控制系统优化设计613

习题622

参考文献628

附录A　傅里叶变换和拉普拉斯变换630

附录B　矩阵微分法645

附录C　MATLAB辅助分析与设计法652