本書依據高等院校“自動控制原理”課程的教學要求,全面、系統地介紹了經典控制理論的基本內容。全書共8章,內容分別為緒論、控制系統數學模型、時域分析法、根軌跡法、頻域分析法、控制系統的綜合與校正、非線性控制系統、采樣控制系統。本書注重基本概念,突出重點,淡化繁冗的數學推導,結合實際,取材合理,結構嚴謹,敘述流暢,語言簡明易懂,舉例豐富,在各章很后安排了基于MATLAB的設計實例,每章末均附有習題。本書既可用作高等院校電子技術、自動化、電氣工程、測控技術等專業的教學用書,也適合作為各類成.人教育相關專業的教材,同時,亦可供廣大讀者自學,還可作為科技人員和研究生的參考用書。
第一章 緒論 1 第一節 引言 1 第二節 開環控制系統和閉環控制系統 2 第三節 自動控制系統的構成 4 第四節 自動控制系統的分類 6 第五節 對自動控制系統的基本要求 8 習題 9第二章 控制系統數學模型 12 第一節 微分方程 12 第二節 非線性微分方程線性化 16 第三節 傳遞函數 18 第四節 典型環節及其傳遞函數 20 第五節 動態結構圖 24 第六節 用梅遜公式求傳遞函數 33 第七節 自動控制系統的傳遞函數 34 第八節 利用MATLAB求系統的傳遞函數 36 習題 40第三章 時域分析法 43 第一節 典型輸入信號 43 第二節 系統的時域性能指標 45 第三節 控制系統的穩定性 46 第四節 一階系統時域分析 53 第五節 二階系統時域分析 55 第六節 高階系統分析 65 第七節 控制系統的穩態誤差分析 66 第八節 改善系統性能的措施 74 第九節 利用MATLAB進行時域分析 76 習題 78第四章 根軌跡法 83 第一節 根軌跡的基本概念 83 第二節 根軌跡方程 84 第三節 繪制根軌跡的基本法則 87 第四節 控制系統根軌跡分析 98 第五節 應用根軌跡解決工程問題 106 第六節 廣義根軌跡 110 第七節 利用MATLAB進行根軌跡分析 115 習題 117第五章 頻域分析法 120 第一節 頻率特性的基本概念 120 第二節 頻率特性的表示方法 122 第三節 典型環節的頻率特性 125 第四節 系統開環頻率特性 133 第五節 奈奎斯特穩定性判據和波德判據 139 第六節 穩定裕度 147 第七節 閉環頻率特性 150 第八節 開環頻率特性和系統階躍響應的關系 158 第九節 開閉環系統抵抗負載擾動的性能差異 161 第十節 利用MATLAB繪制奈奎斯特圖和波德圖 166 習題 168第六章 控制系統的設計與校正 174 第一節 系統設計與校正的基本概念 174 第二節 串聯校正 177 第三節 反饋校正 193 第四節 復合控制和前饋(順饋)校正 196 第五節 控制系統的實驗及傳遞函數估算 199 第六節 利用MATLAB進行控制系統校正 203 習題 206第七章 非線性控制系統 210 第一節 非線性系統的基本概念 210 第二節 非線性系統的特性 211 第三節 非線性特性的描述函數 214 第四節 描述函數分析法 229 第五節 相平面分析法 236 第六節 利用MATLAB分析非線性系統 249 習題 251第八章 采樣控制系統 254 第一節 采樣系統的基本概念 254 第二節 采樣過程及采樣定理 257 第三節 信號保持器 260 第四節 Z 變換 263 第五節 采樣系統的數學模型 272 第六節 采樣控制系統的分析 282 第七節 利用MATLAB進行采樣系統的時域分析 294 習題 297附錄 拉普拉斯變換 301考試樣題及答案A 309考試樣題及答案B 316參考文獻 324