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本书包括以下几个内容:系统的基本概念;物理系统建模;一阶、二阶系统时域分析;控制系统稳定性分析,控制系统的瞬态响应与稳态误差;分析控制系统的根轨迹法、频率法、状态空间法;控制系统的综合校正;控制系统的鲁棒性分析;控制系统能控性、能观性;控制系统的状态空间反馈和极点配置;离散控制系统分析与综合;非线性控制系统的基本特点及典型分析方法。本书本着循序渐进、启发思维、培养创新精神的原则,设计了许多有关新技术领域,如计算机、航天、航海、航空方面的例题、习题、思考题。
本书还结合自动控制理论的基本概念的讲解,应用了Matlab及控制系统工具箱进行计算机辅助教学,通过例题、习题介绍Matlab在控制系统分析、综合及仿真中的应用。
本书可用作自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等工科相关专业本科生的教材,亦可供相关工程技术人员参考。

1 控制系统导论
1.1 自动控制的基本原理
1.1.1 一个实例
1.1.2 控制系统方框图
1.2 自动控制系统的分类
1.2.1 按信号的传递路径来分
1.2.2 按系统输入信号的变化规律来分
1.2.3 按系统传输信号的性质来分
1.2.4 按描述系统的数学模型来分
1.2.5 其他分类方法
1.3 对控制系统的基本要求
1.4 自动控制的发展简史
1.4.1 经典控制理论阶段
1.4.2 现代控制理论阶段
1.4.3 大系统控制理论阶段
1.4.4 智能控制阶段
本章小结
习题1
2 控制系统数学模型
2.1 导论
2.2 控制系统的微分方程
2.2.1 微分方程式的建立
2.2.2 非线性方程的线性化
2.3 控制系统的传递函数
2.3.1 传递函数的概念
2.3.2 传递函数的性质
2.3.3 典型环节及其传递函数
2.4 控制系统结构图与信号流图
2.4.1 控制系统的结构图
2.4.2 控制系统的信号流图
2.4.3 控制系统的传递函数
2.5 应用Matlab控制系统仿真
2.5.1 举例
2.5.2 传递函数
2.5.3 结构图模型
本章小结
习题2
3 控制系统的时域分析法
3.1 二阶系统的瞬态响应及性能指标
3.1.1 典型输入信号
3.1.2 系统的性能指标
3.1.3 瞬态响应分析
3.1.4 线性定常系统的重要特性
3.2 增加零极点对二阶系统响应的影响
3.3 反馈控制系统的稳态误差
3.3.1 稳态误差的概念
3.3.2 稳态误差的计算
3.3.3 主扰动输入引起的稳态误差
3.3.4 关于降低稳态误差问题
3.4 劳斯赫尔维茨稳定性判据
3.4.1 稳定性的概念
3.4.2 劳斯判据
3.4.3 赫尔维茨判据
3.5 控制系统灵敏度分析
3.6 应用Matlab分析控制系统的性能
本章小结
习题3
4 根轨迹法
4.1 根轨迹的基本概念
4.2 绘制根轨迹的基本规则
4.3 控制系统根轨迹的绘制
4.4 广义根轨迹
4.4.1 以非K为变参数的根轨迹
4.4.2 正反馈系统的根轨迹
4.4.3 非*小相位系统的根轨迹
4.5 线性系统的根轨迹分析方法
4.5.1 主导极点的概念
4.5.2 增加开环零极点对根轨迹的影响
4.6 利用Matlab绘制系统的根轨迹
本章小结
习题4
5 线性系统的频域分析
5.1 频率特性的概念
5.2 开环系统频率特性的图形表示
5.2.1 幅相频率特性曲线
5.2.2 对数频率特性曲线
5.3 奈奎斯特稳定判据
5.3.1 奈奎斯特稳定判据的数学基础
5.3.2 奈奎斯特稳定判据
5.4 控制系统的相对稳定性
5.4.1 相对稳定性
5.4.2 稳定裕度的求取
……
6 线性系统的校正方法
7 线性离散控制系统
8 非线性系统理论
9 状态空间分析与综合
10 鲁棒控制系统
附录 Matlab简介
参考文献