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第一章 绪论1

第一节 引言1

第二节 反馈控制系统的基本概念5

第三节 方框图表示法和控制系统组成要素6

第四节 自动控制系统的分类6

第五节 控制系统性能分析11

第六节 自动控制系统的性能要求13

习题一14

第二章 控制系统的数学模型16

第一节 引言16

第二节 微分方程、传递函数和阶跃响应16

第三节 机理分析建模方法18

第四节 典型环节的动态特性27

第五节 方框图等效转换和信号流图41

第六节 状态空间模型及求解49

第七节 状态空间模型的标准形54

第八节 状态空间模型的标准形变换61

第九节 实验建模方法63

习题二73

第三章 控制系统的时域分析78

第一节 引言78

第二节 时域性能指标78

第三节 一阶系统的时域分析81

第四节 二阶系统的时域分析84

第五节 高阶系统的动态响应及简化分析94

第六节 零极点分布对系统动态响应的影响97

第七节 控制系统的稳定性与代数判据99

第八节 控制系统的稳态误差分析及误差系数110

第九节 李亚普诺夫稳定性分析117

习题三122

第四章 控制系统设计导论及时域设计126

第一节 引言126

第二节 系统结构设计128

第三节 控制规律选择130

第四节 控制器参数整定133

第五节 串级控制系统136

第六节 多闭环控制系统137

第七节 比值控制系统139

第八节 前馈控制系统140

第九节 解耦控制系统144

第十节 迟延补偿控制系统146

第十一节 其他控制系统147

习题四151

第五章 控制系统的根轨迹分析与设计152

第一节 引言152

第二节 根轨迹的基本概念152

第三节 绘制根轨迹图的规则和方法156

第四节 开环零极点对根轨迹的影响168

第五节 控制系统的根轨迹设计171

第六节 参变量根轨迹族177

第七节 零度根轨迹180

习题五182

第六章 控制系统的频域分析与设计184

第一节 引言184

第二节 频率特性的基本概念184

第三节 频率特性的极坐标图185

第四节 频率特性的对数坐标图191

第五节 控制系统的奈氏图分析200

第六节 控制系统的伯德图分析210

第七节 闭环系统频率特性分析216

第八节 控制系统的频域设计222

习题六231

第七章 离散控制系统的分析与设计235

第一节 引言235

第二节 连续信号的采样和复现236

第三节 离散控制系统的数学模型239

第四节 离散控制系统的性能分析247

第五节 离散控制系统的设计255

习题七270

第八章 控制系统的状态空间分析与设计273

第一节 引言273

第二节 离散状态方程及时域解273

第三节 连续状态方程与离散状态方程之间的转换275

第四节 状态转移矩阵的计算275

第五节 系统的稳定性、能控性和能观性分析280

第六节 线性定常系统的结构分解287

第七节 闭环控制系统的状态空间分析290

第八节 用极点配置法设计状态控制器294

第九节 用极点配置法设计状态观测器297

第十节 最优控制概论301

习题八304

第九章 非线性控制系统的分析与设计307

第一节 引言307

第二节 非线性控制系统的描述函数分析313

第三节 非线性控制系统的相平面分析326

第四节 非线性控制系统设计342

习题九346

附录349

附录1 拉普拉斯变换表及定理349

附录2 用拉氏变换求解微分方程351

附录3 z变换表及定理353

附录4 z反变换解算355

附录5 典型系统的根轨迹图357

附录6 习题参考答案358

参考文献380