前言
第1章自动控制系统的基本概念1
11自动控制理论发展1
12自动控制系统的工作原理2
13自动控制系统的种类及应用实例6
131自动控制系统分类7
132开环控制与闭环控制8
133自动控制系统应用实例9
14自动控制系统的性能评价12
141稳定性12
142准确性12
143快速性13
15MATLAB语言简介13
16小结14
习题14
第2章线性控制系统的数学模型16
21数学模型的概念和建立方法16
211控制系统数学模型的定义16
212建立数学模型的方法16
213数学模型的表示形式17
22控制系统的微分方程17
221控制系统微分方程的描述17
222控制系统微分方程的建立17
223非线性微分方程的线性化23
23控制系统的传递函数24
231传递函数的基本概念25
232典型环节的传递函数28
233传递函数的求取30
24控制系统的框图与信号流图32
241系统框图的概念和绘制32
242框图的结构变换33
243信号流图39
244梅森公式40
245典型控制系统的传递函数42
25基于MATLAB的线性系统建模44
251系统模型描述及转换44
252基于Simulink的系统框图及其
化简46
26小结50
习题50
第3章线性控制系统的时域
分析法55
31控制系统的典型输入信号与系统
性能指标55
311典型输入信号55
312系统动态性能指标57
32线性控制系统的稳定性分析58
321稳定的基本概念58
322线性控制系统稳定的充分必要
条件58
323劳斯稳定判据59
33线性控制系统的稳态误差分析与
计算63
331稳态误差的基本概念63
332参考输入作用下系统的稳态
误差65
333干扰输入作用下系统的稳态
误差68
334稳态误差计算的工程应用71
335动态误差系数72
34一阶系统的时域分析74
341一阶系统的数学模型74
342一阶系统的单位阶跃响应75
343一阶系统的单位斜坡响应76
344一阶系统的单位脉冲响应77
35二阶系统的时域分析78
351二阶系统的数学模型78
352二阶系统的单位阶跃响应79
353二阶系统的动态性能指标83
354二阶系统性能的改善88
355初始条件不为零时二阶系统的
阶跃响应90
36高阶系统的时域分析92
361高阶系统的数学模型92
362高阶系统的单位阶跃响应92
363闭环主导极点95
37基于MATLAB的线性系统时域
分析96
38小结100
习题101
目录VVI自动控制原理第4章线性控制系统的根轨迹
分析法104
41根轨迹法的基本概念和根轨迹
方程104
411根轨迹的基本概念104
412根轨迹方程106
42绘制根轨迹的基本规则107
43基于根轨迹法的系统性能分析116
44广义根轨迹的绘制119
441参数根轨迹的绘制119
442零度根轨迹的绘制120
45MATLAB下的线性系统根轨迹123
451系统零极点图的绘制123
452系统根轨迹的绘制124
453计算根轨迹增益函数125
46小结126
习题126
第5章线性控制系统的频率特性
分析法128
51频率特性的基本概念和表示方法128
511频率特性的定义128
512频率特性的几何表示方法130
52控制系统开环传递函数的对数频率
特性132
521典型环节的对数频率特性图132
522系统开环对数频率特性图137
523最小相位系统140
53控制系统开环奈奎斯特图的绘制143
531无零点系统开环奈奎斯特图的
绘制143
532有零点系统开环奈奎斯特图的
绘制145
54频域稳定判据与系统稳定性146
541奈奎斯特稳定判据147
542开环系统含有积分环节时奈氏
判据的应用149
543奈奎斯特稳定判据在伯德图中
的表示形式151
544控制系统的相对稳定性153
55系统开、闭环频率特性与时域性能的
关系155
551系统开环频率特性与时域性能的
关系156
552系统闭环频率特性与时域性能的
关系156
553系统的频域指标和时域指标的
关系157
56基于MATLAB的线性系统频率特性法
分析158
57小结160
习题161
第6章线性控制系统的串联校正165
61系统校正的基本方式和方法165
611校正的基本概念165
612校正的基本方式165
613系统校正的设计方法166
62常用的校正装置及其特性166
621超前校正装置166
622滞后校正装置169
623滞后超前校正装置171
63频率特性法的串联校正173
631串联超前校正173
632串联滞后校正176
633串联滞后超前校正179
634串联校正的期望频率特性法182
64PID控制器设计185
641PID控制器的工作原理185
642PID控制器的工程设计190
65线性系统校正的MATLAB实现191
66小结194
习题194
第7章线性离散控制系统分析196
71离散系统的基本概念196
72信号采样与保持197
721信号采样与采样定理197
722保持器200
73z变换202
731z变换的定义202
732z变换的性质202
733z变换的方法204
734z反变换206
74线性离散系统的数学模型209
741线性常系数差分方程209
742脉冲传递函数211
743开环系统脉冲传递函数212
744闭环系统脉冲传递函数215
75线性离散系统的稳定性与稳态
误差216
751线性定常离散系统稳定的充要
条件216
752开环放大倍数和采样周期对离散
系统稳定性的影响219
753线性离散系统的稳态误差221
76线性离散系统的动态性能分析224
761线性离散系统的单位阶跃
响应224
762闭环极点与动态响应的关系225
77PID控制器227
771模拟PID控制器227
772数字PID控制器227
78基于MATLAB的线性离散系统
分析229
79小结232
习题232
第8章非线性控制系统分析234
81非线性控制系统概述234
811非线性系统数学模型234
812常见的非线性特性234
813非线性控制系统的特点236
82非线性系统的描述函数法237
821描述函数的基本概念237
822典型非线性特性的描述函数238
823非线性系统的描述函数分析244
83非线性系统的相平面法247
831相轨迹的概念247
832奇点与极限环248
833相轨迹的绘制251
834非线性系统的相平面分析252
84利用非线性特性的系统性能改善254
85基于MATLAB的非线性系统分析256
86小结257
习题258
附录260
附录A常用函数的拉普拉斯变换和
z变换对照表260
附录B部分习题答案261
参考文献266