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第1章 绪论1

1.1 自动控制及其发展概述1

1.2 控制系统的反馈工作原理及其组成3

1.3 控制系统的分类9

1.4 控制理论在非工程领域的应用14

1.5 对控制系统的要求及常用典型控制信号16

小结19

习题20

第2章 物理系统的数学模型23

2.1 控制工程的数学方法23

2.2 物理系统的数学模型及其建立32

2.3 非线性数学模型的线性化42

2.4 系统方块图及其传递函数45

2.5 环节及系统的传递函数54

2.6 信号流图67

2.7 Matlab中系统建模71

小结76

习题76

第3章 频率特性84

3.1 频率特性的基本概念84

3.2 幅相频率特性88

3.3 对数频率特性94

3.4 闭环频率特性及其特征参数105

3.5 数学模型的实验确定法107

3.6 Matlab中的频率响应函数111

小结116

习题116

第4章 控制系统的稳定性分析120

4.1 稳定性的基本概念120

4.2 劳斯-赫尔维茨稳定判据123

4.3 奈奎斯特稳定性判据127

4.4 稳定性裕量138

4.5 Matlab求取稳定性裕量142

小结144

习题144

第5章 控制系统的误差分析147

5.1 误差的基本概念147

5.2 稳态误差系数与稳态误差150

5.3 动态误差系数与稳态误差156

5.4 扰动作用下的系统稳态误差160

小结162

习题163

第6章 控制系统的瞬态响应分析166

6.1 一阶系统的瞬态响应166

6.2 二阶系统的瞬态响应169

6.3 具有零点的二阶系统的瞬态响应173

6.4 高阶系统的瞬态响应175

6.5 瞬态响应指标及其与系统参数的关系179

6.6 Matlab分析系统的动态特性185

小结189

习题189

第7章 控制系统的综合和校正193

7.1 系统设计概述193

7.2 希望频率特性曲线和控制系统综合法校正196

7.3 控制系统分析法串联校正206

7.4 PID控制219

7.5 控制系统反馈校正分析233

7.6 复合控制系统235

小结237

习题238

第8章 根轨迹法241

8.1 根轨迹法基本概念241

8.2 绘制根轨迹图的基本规则244

8.3 控制系统的根轨迹分析256

8.4 用根轨迹法设计与校正控制系统261

8.5 Matlab绘制系统的根轨迹269

小结273

习题273

第9章 状态空间分析法275

9.1 系统的状态空间描述275

9.2 状态方程的求解291

9.3 线性系统的能控性和能观性297

9.4 控制系统的状态空间综合法302

9.5 Matlab中进行状态空间法分析310

小结315

习题315

第10章 非线性控制系统319

10.1 概述319

10.2 描述函数法322

10.3 非线性系统的描述函数法分析328

小结336

习题336

参考文献338

附录Ⅰ 拉普拉斯变换表339

附录Ⅱ 校正网络342

附录ⅢMatlab基础348