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第1章 绪论1

1.1 自动控制及其发展概述1

1.2 控制系统的反馈工作原理及其组成3

1.3 控制系统的分类11

1.4 控制理论在非工程领域的应用17

1.5 对控制系统的要求及常用典型控制信号19

小结24

习题24

第2章 物理系统的数学模型28

2.1 控制工程的数学方法28

2.2 物理系统的数学模型39

2.3 非线性数学模型的线性化50

2.4 典型环节及其传递函数54

2.5 系统方块图及其传递函数66

2.6 信号流图79

2.7 Matlab中系统建模84

小结90

习题90

第3章 频率特性98

3.1 频率特性的基本概念98

3.2 幅相频率特性103

3.3 对数频率特性109

3.4 闭环频率特性及其特征参数122

3.5 数学模型的实验确定法126

3.6 Matlab中的频率响应函数130

小结137

习题137

第4章 控制系统的稳定性分析140

4.1 稳定性的基本概念140

4.2 劳思－赫尔维茨稳定判据143

4.3 奈奎斯特稳定性判据149

4.4 稳定性裕量161

4.5 Matlab求取稳定性裕量166

小结167

习题168

第5章 控制系统的误差分析171

5.1 误差的基本概念171

5.2 稳态误差系数与稳态误差173

5.3 动态误差系数与稳态误差180

5.4 扰动作用下的系统稳态误差184

小结187

习题187

第6章 控制系统的瞬态响应分析191

6.1 一阶系统的瞬态响应191

6.2 二阶系统的瞬态响应194

6.3 具有零点的二阶系统的瞬态响应199

6.4 高阶系统的瞬态响应201

6.5 瞬态响应指标及其与系统参数的关系205

6.6 Matlab分析系统的动态特性211

小结216

习题217

第7章 控制系统的综合和校正220

7.1 系统设计概述220

7.2 常用的校正规律和校正装置224

7.3 希望频率特性曲线和控制系统综合法校正234

7.4 控制系统分析法串联校正245

7.5 控制系统反馈校正分析255

7.6 复合控制系统258

小结260

习题261

第8章 根轨迹法263

8.1 根轨迹法基本概念263

8.2 绘制根轨迹图的基本规则267

8.3 控制系统的根轨迹分析279

8.4 用根轨迹法设计与校正控制系统284

8.5 Matlab绘制系统的根轨迹293

小结296

习题296

第9章 状态空间分析法298

9.1 系统的状态空间描述298

9.2 状态方程的求解316

9.3 线性系统的能控性和能观性323

9.4 控制系统的状态空间综合法327

9.5 Matlab中进行状态空间法分析336

小结342

习题343

第10章 非线性控制系统346

10.1 概述346

10.2 描述函数法350

10.3 非线性系统的描述函数法分析357

小结366

习题367

参考文献369

附录Ⅰ 拉普拉斯变换表370

附录Ⅱ 校正网络373

附录Ⅲ Matlab基础379