自动控制理论

前言

第一章绪论

第一节自动控制理论发展史简述

第二节自动控制系统的一般概念

第三节开环控制与闭环控制

第四节自动控制系统的分类

第五节对控制系统性能的要求和本

课程的任务

习题

第二章控制系统的数学模型

第一节列写系统微分方程式的一般

方法

第二节非线性数学模型的线性化

第三节传递函数

第四节系统框图及其等效交换

第五节控制系统的传递函数

第六节信号流图和梅逊公式的应用

第七节控制系统的反馈特性

第八节用MATLAB处理控制系统的

数学模型

小结

例题分析

习题

第三章控制系统的时域分析法

第一节典型的测试信号

第二节一阶系统的时域响应

第三节二阶系统的时域响应

第四节高阶系统的时域响应

第五节线性定常系统的稳定性

第六节劳斯稳定判据

第七节控制系统的稳态误差

第八节MATLAB在时域分析法中的应

用

小结

例题分析

习题

第四章根轨迹法

第一节根轨迹法的基本概念

第二节绘制根轨迹的基本规则

第三节参量根轨迹的绘制

第四节非最小相位系统的根轨

迹

第五节增加开环零、极点对根轨迹

的影响

第六节用根轨迹法分析控制系统

第七节MATLAB在根轨迹法中的应

用

小结

例题分析

习题

第五章频率响应法

第一节频率特性

第二节对数坐标图

第三节极坐标图

第四节用频率法辨识线性定常系统的

数学模型

第五节奈奎斯特稳定判据

第六节相对稳定性分析

第七节频域性能指标与时域性

能指标间的关系

第八节MATLAB在频率响应法中的应

用

小结

例题分析

习题

第六章控制系统的校正

第一节引言

第二节超前校正

第三节滞后校正

第四节滞后-超前校正

第五节PID控制器及其参数的整定

第六节MATLAB用于控制系统的校正

小结

例题分析

习题

第七章离散控制系统

第一节引言

第二节信号的采样与复现

第三节z变换与z反变换

第四节脉冲传递函数

第五节差分方程

第六节离散控制系统的性能分析

第七节离散控制系统的数字校正

第八节MATLAB在离散系统中的应

用

小结

例题分析

习题

第八章非线性控制系统

第一节非线性系统的概述

第二节非线性元件的描述函数

第三节用描述函数法分析非线性控制

系统

第四节相轨迹

第五节奇点与极限环

第六节非线性系统的相平面分析

第七节MATLAB在非线性控制系统中

的应用

小结

例题分析

习题

第九章状态空间分析法

第一节状态变量描述

第二节传递函数与动态方程的关系

第三节矩阵A的对角化

第四节线性定常连续系统状态方程

的解

第五节线性定常离散系统的动态方

程式

第六节线性定常系统的能控性

第七节线性定常系统的能观性

第八节对偶性原理

第九节能控性和能观性与传递函数

的关系

第十节状态反馈和极点的任意配置

第十一节内部模型的设计

第十二节状态观测器及其应用

第十三节MATLAB在状态空间分析法

中的应用

小结

例题分析

习题

附录

附录A能控标准形与能观标准形的

变换

附录B自动控制理论中常用技术术

语的中英文对照

参考文献

　　本书为普通高等教育十一五国家级规划教材之一，较全面系统地介绍了自动控制理论的基本内容，并注重基本理论、基本概念和基本分析方法的阐述。全书内容丰富，层次分明，能满足理工科高校相关不同专业开展教学的需要。本书为高校本科电气自动化、电子信息类、机电一体化、仪表及测试等专业的“自动控制理论”课程教材，同时适用于自动控制专业作经典控制理论的相应教材，也可供从事控制工程的科技人员参考。　　本书较全面系统地介绍了自动控制理论的基本内容，并注重基本理论、基本概念和基本分析方法的阐述。全书共分九章，第一～八章为经典控制理论，第九章为状态空间分析法。其主要内容有：控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率响应法、控制系统的校正、离散控制系统、非线性控制系统和状态空间分析法。　　全书内容丰富，层次分明，能满足理工科高校相关不同专业开展教学的需要。教材内容理论联系实际，叙述重点突出，说理深入浅出，文字简练流畅，易于自学。在各章的后面除了介绍MATLAB相关应用的内容外，还自第二章起附有一定数量的典型例题分析，旨在帮助学生加深对基本概念的理解和提高分析、综合问题的能力。　　本书为高校本科电气自动化、电子信息类、机电一体化、仪表及测试等专业的“自动控制理论”课程教材，同时适用于自动控制专业作经典控制理论的相应教材，也可供从事控制工程的科技人员参考。