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第一章　绪论1

1.1　引言1

前言1

1.2　反馈控制系统的基本概念5

1.3 自动控制系统的组成和方框图5

1.4　自动控制系统的分类6

1.5　控制系统性能分析10

1.6　自动控制系统的性能要求13

习题14

2.1　引言16

2.2　机理分析建模方法16

第二章　控制系统的数学模型16

2.3　传递函数24

2.4　典型环节的动态特性和传递函数26

2.5　系统方框图的等效转换和信号流图35

2.6　状态空间模型43

2.7　实验建模方法46

2.8　PID控制器56

习题64

第三章　控制系统的时域分析68

3.1　引言68

3.2　时域性能指标68

3.3　一阶系统的时域分析71

3.4　二阶系统的时域分析74

3.5　高阶系统的动态响应及简化分析84

3.6　零极点分布对系统动态响应的影响87

3.7　控制系统的稳定性与代数判据90

3.8　控制系统的稳态误差分析及误差系数101

3.9　李亚普诺夫稳定性分析109

习题114

第四章　控制系统设计导论117

4.1　引言117

4.2　系统结构设计119

4.3　控制规律选择120

4.4　控制器参数整定121

4.5　串级控制系统123

4.6　多闭环控制系统125

4.7　比值控制系统127

4.8　前馈控制系统128

4.9　解耦控制系统131

4.10　迟延补偿控制系统133

4.11　其他控制系统134

习题138

第五章　控制系统的根轨迹分析与设计140

5.1　引言140

5.2　根轨迹的基本概念140

5.3　绘制根轨迹图的规则和方法145

5.4　开环零极点对根轨迹的影响156

5.5　控制系统的根轨迹分析与设计160

5.6　参变量根轨迹族165

5.7　零度根轨迹168

习题171

第六章　控制系统的频域分析与设计172

6.1　引言172

6.2　频率特性的基本概念172

6.3　频率特性的极坐标图173

6.4　频率特性的对数坐标图180

6.5　控制系统的奈氏图分析188

6.6　控制系统的伯德图分析198

6.7　闭环系统频率特性分析204

6.8　控制系统的频域分析与设计210

习题219

第七章　离散控制系统的分析与设计222

7.1　引言222

7.2　连续信号的采样和复现223

7.3　离散控制系统的数学模型226

7.4　离散控制系统的性能分析233

7.5　离散控制系统的设计242

习题258

8.1　引言261

8.2　连续状态方程的解261

第八章　控制系统的状态空间分析与设计261

8.3　离散状态方程的解264

8.4　连续状态方程与离散状态方程之间的转换265

8.5　状态转移矩阵的计算266

8.6　单变量连续系统状态空间描述的标准形271

8.7　化为标准形的变换279

8.8　系统的稳定性、能控性和能观性分析282

8.9　线性定常系统的结构分解289

8.10　闭环控制系统的状态空间分析292

8.11　用极点配置法设计状态控制器296

8.12　用极点配置法设计状态观测器299

8.13　最优控制概论303

习题307

第九章　非线性控制系统的分析310

9.1　引言310

9.2　非线性系统的描述函数分析316

9.3　非线性控制系统的相平面分析330

习题350

附录353

附录1　拉普拉斯变换表及定理353

附录2　用拉氏变换求解微分方程355

附录3　z变换表及定理357

附录4　典型系统的根轨迹图359

附录5　习题参考答案360

参考文献381