目 录
第一章绪论
§1-1 自动控制和自动控制系统
§1-2自动控制系统的传递方块图
§1-3 自动控制系统的分类
一、开环控制系统与闭环控制系统
二、定值、随动和程序控制系统
三、线性与非线性控制系统
四、连续与离散控制系统
五、单变量与多变量控制系统
§1-4自动控制系统的性能指标
习题
第二章系统的数学模型
§2-1系统的微分方程
一、系统微分方程式的建立
二、非线性特性的线性化
三、无量纲化运动方程式
四、典型系统微分方程的列写
§2-2瞬态响应函数
一、脉冲响应函数
二、阶跃响应函数
§2-3拉氏变换和传递函数
一、拉氏变换
二、传递函数
§2-4典型环节及其传递函数
一、比例环节
二、惯性环节
三、积分环节
四、微分环节
五、振荡环节
六、延迟环节
§2-5系统的方块图和传递函数
一、环节的三种基本连接
二、方块图的等效变换和简化
§2-6 电网络及仪表部件的传递
函数
一、无源电网络
二、运算放大器电路
三、控制系统用电机
四、齿轮系
五、差动变压器式压力传感器
§2-7信号流图
一、信号流图及其性质
二、系统方块图与信号流图的关系
三、信号流图的简化规则
四、梅逊增益公式
习题
第三章时域分析法
§3-1控制系统的稳定性
一、稳定性的基本概念
二、线性系统的稳定性
三、判别系统稳定性的代数判据
四、代数判据的应用
§3-2控制系统的稳态误差
一、稳态误差和误差传递函数
二、参考输入下的稳态误差
三、扰动输入引起的稳态误差
四、系统本身特性变化引起的稳态输出变化
五、降低稳态误差的方法
§3-3控制系统的瞬态响应分析
一、自动控制系统瞬态响应性能指
标
二、二阶系统瞬态响应性能指标
三、二阶系统的脉冲响应
四、三阶系统的单位阶跃响应
五、高阶系统的瞬态响应分析
§3-4自动控制系统的计算机辅助
设计
一、模拟计算机在控制系统研究中的应用
二、数字计算机在控制系统研究中的应用
习题
第四章根轨迹法
§4-1 根轨迹的基本概念及绘制条件
§4-2绘制根轨迹的基本规则
一、根轨迹的分支数和对称性
二、根轨迹的起点和终点
三、实轴上的根轨迹
四、根轨迹的渐近线
五、根轨迹与实轴的交点
六、根轨迹的出射角和入射角
七、根轨迹与虚轴的交点
八、根轨迹的发散性
九、放大系数的求取
§4-3控制系统的根轨迹分析
一、控制系统的根轨迹分析法
二、开环零点对系统根轨迹的影响
三、开环极点对系统根轨迹的影响
四、偶极子对系统性能的影响
§4-4具有纯延迟系统的根轨迹分析
一、延迟系统的根轨迹方程
二、延迟系统的根轨迹绘制和分析
§4-5广义根轨迹
一、开环零点变化时的根轨迹
二、开环极点变化时的根轨迹
三、零度根轨迹
§4-6绘制根轨迹的计算机方法
一、分支跟随法的算法要点
二、分支跟随法绘制根轨迹程序框
图
习题
第五章频率特性法
§5-1 频率特性及其与传递函数的关系
一、频率特性的基本概念
二、频率特性与传递函数的关系
§5-2幅相频率特性
一、典型环节的幅相频率特性
二、开环系统的幅相频率特性
§5-3对数频率特性
一、对数频率特性
二、典型环节的对数频率特性
三、开环系统的对数频率特性
§5-4 最小相位系统和非最小相位系
统
§5-5控制系统稳定性的频率判据
一、奈魁斯特稳定判据
二、奈氏判据的数学证明
三、奈氏判据的应用
四、利用对数频率特性分析系统的稳定性
五、多回路系统的稳定性分析
六、稳定裕量
§5-6控制系统性能指标的估算
一、二阶系统频率特性与其时间响应过程的关系
二、闭环系统的频率特性和尼柯尔斯（Nichols）图
三、高阶系统性能指标的估算
四、开环频率特性与闭环系统性能指标的关系
§5-7用计算机求取控制系统的频率特性和稳定裕量
一、开环系统频率特性的计算
二、控制系统增益裕量和相角裕量的计算
习题
第六章 自动控制系统的综合与校
正
§6-1综合校正的基本概念
§6-2串接超前校正
一、超前网络
二、基于根轨迹法的超前校正综合
三、基于频率特性法的超前校正综
合
§6-3串接滞后校正
一、滞后网络
二、基于根轨迹法的滞后校正综合
三、基于频率特性法的滞后校正综
合
§6-4串接滞后－超前校正
一、滞后－超前校正网络
二、基于根轨迹法的滞后－超前校
正综合
三、基于频率特性法的滞后－超前
校正综合
§6-5零极点相消校正
一、零极点相消校正的原理
二、实现复数零极点的T桥网络
三、零极点相消校正实例
§6-6希望对数幅频特性法串接校
正
§6-7局部反馈校正
一、局部反馈校正的综合方法
二、速度或测速发电机反馈校正
§6-8控制系统校正的计算机辅助设
计
一、校正装置零极点的确定
二、校正装置结构形式的确定
三、系统设计的计算机程序
四、应用举例
习题
第七章非线性控制系统的分析方
法
§7-1 控制系统中的非线性
一、非线性系统的特殊现象
二、研究非线性控制系统的一般方
法
§7-2典型非线性特性及其对控制系
统的影响
一、饱和特性
二、死区（不灵敏区）特性
三、滞环特性
四、库仑摩擦和静摩擦特性
五、继电器特性
§7-3非线性特性的描述函数
一、描述函数的基本概念
二、典型非线性特性的描述函数
§7-4非线性系统的描述函数分析
一、非线性系统的稳定性分析
二、非线性系统极限环的消除
§7-5相平面法及相平面图
一、相平面法的基本概念
二、相平面图的绘制方法
三、相平面图的特性
§7-6非线性系统的相平面分析
一、线性系统瞬态响应分析
二、非线性系统的相平面分析
三、双位控制系统的相平面分析
§7-7分段线性化数字计算机仿真
一、分段线性化仿真的基本原理
二、继电控制系统的仿真算法
三、仿真算法的程序实现
习题
第八章采样系统与z变换法
§8-1信号的采样和保持
一、采样系统实例
二、信号的采样和保持
§8-2 z变换
一、z变换的定义
二、z变换的基本定理
三、改进z变换
四、z反变换
§8-3采样系统的数学模型
一、差分方程
二、差分方程的求解
三、脉冲传递函数
§8-4采样系统的分析
一、采样系统的过渡过程
二、采样系统的稳定性
§8-5采样系统的设计校正
一、根轨迹法和频率特性法提要
二、采样系统的校正
§8-6采样控制系统的计算机仿真
一、系统采样时刻值的仿真
二、采样时刻之间值的仿真
三、改进z变换仿真方法的程序实现
习题
第九章状态空间分析法
§9-1状态变量和状态空间表达式
一、状态空间表达式的建立
二、多变量系统和传递函数阵
三、状态空间表达式与传递函数阵
§9-2状态空间表达式的建立
一、由系统运动规律建立状态空间表
达式
二、由系统的结构方块图建立状态空
间表达式
三、由系统的高阶微分方程建立状态空间表达式
§9-3线性系统状态方程的解
一、线性定常系统齐次状态方程的解
二、线性定常系统的状态转移阵
三、线性系统非齐次方程的解
§9-4离散时间系统的状态空间表达
式
一、离散时间系统的状态空间表达式
的建立
二、离散时间系统状态方程的解
三、连续时间系统的离散化
§9-5李雅普诺夫稳定性分析
一、李雅普诺夫意义下的稳定性
二、李雅普诺夫函数及其性质
三、李雅普诺夫稳定性理论
四、线性系统的李雅普诺夫稳定性分
析
§9-6线性系统的能控性和能观性
一、能控性
二、能观性
§9-7线性系统状态空间的综合方
法
一、子系统联接方式
二、解耦控制
三、极点配置
§9-8最优控制
一、最优控制的概念
二、系统参数最优化问题
三、最优状态反馈控制
习题
参考文献