自动控制理论

第1章 自动控制的一般概念 　1.1 引言 　1.2 自动控制与自动控制系统 　　1.2.1 人工控制 　　1.2.2 自动控制 　　1.2.3 自动控制系统 　　1.2.4 控制系统的方块图 　1.3 自动控制系统的基本控制方式 　　1.3.1 开环控制 　　1.3.2 闭环控制 　　1.3.3 复合控制 　1.4 自动控制系统的基本组成与分类 　　1.4.1 自动控制系统的基本组成 　　1.4.2 自动控制系统的分类 　1.5 自动控制系统示例

第1章 自动控制的一般概念 　1.1 引言 　1.2 自动控制与自动控制系统 　　1.2.1 人工控制 　　1.2.2 自动控制 　　1.2.3 自动控制系统 　　1.2.4 控制系统的方块图 　1.3 自动控制系统的基本控制方式 　　1.3.1 开环控制 　　1.3.2 闭环控制 　　1.3.3 复合控制 　1.4 自动控制系统的基本组成与分类 　　1.4.1 自动控制系统的基本组成 　　1.4.2 自动控制系统的分类 　1.5 自动控制系统示例 　　1.5.1 计算机硬盘读/写数据系统 　　1.5.2 水加热自动控制系统 　　1.5.3 防空导弹制导系统 　1.6 对自动控制系统的要求 　　1.6.1 稳定性 　　1.6.2 快速性 　　1.6.3 准确性 　　1.6.4 自动控制理论主要研究的问题 　习题 第2章 控制系统的数学模型 　2.1 数学模型概述 　　2.1.1 数学模型的定义与分类 　　2.1.2 数学模型建立的原则 　2.2 控制系统的微分方程 　　2.2.1 微分方程列写步骤 　　2.2.2 控制系统元件微分方程的列写 　　2.2.3 控制系统微分方程的列写 　　2.2.4 非线性微分方程的线性化 　2.3 控制系统的传递函数 　　2.3.1 传递函数的定义 　　2.3.2 传递函数的性质 　　2.3.3 MATLAB中传递函数模型的建立 　　2.3.4 电网络传递函数的求取 　　2.3.5 典型环节及其传递函数 　2.4 控制系统的结构图 　　2.4.1 结构图的概念 　　2.4.2 结构图的组成 　　2.4.3 结构图的绘制 　　2.4.4 结构图的基本连接形式 　　2.4.5 结构图的等效变换 　　2.4.6 用MATLAB求取三种基本连接形式的传递函数 　2.5 信号流图 　　2.5.1 信号流图的组成及性质 　　2.5.2 信号流图的绘制 　　2.5.3 梅森增益公式及其应用 　2.6 控制系统的闭环传递函数 　　2.6.1 几个基本概念 　　2.6.2 闭环传递函数 　习题 第3章 线性系统的时域分析法 　3.1 引言 　　3.1.1 典型输入信号 　　3.1.2 动态过程和稳态过程 　　3.1.3 性能指标 　3.2 一阶系统的时域分析 　　3.2.1 数学模型 　　3.2.2 单位阶跃响应 　　3.2.3 单位斜坡响应 　　3.2.4 单位脉冲响应 　　3.2.5 时间响应的特点 　3.3 二阶系统的时域分析 　　3.3.1 数学模型 　　3.3.2 二阶系统的工作状态 　　3.3.3 单位阶跃响应 　　3.3.4 欠阻尼二阶系统的动态性能分析 　　3.3.5 过阻尼二阶系统的动态性能分析 　　3.3.6 二阶系统性能的改善 　3.4 高阶系统的时间响应与性能估算 　　3.4.1 高阶系统的时间响应 　　3.4.2 基于主导极点法的高阶系统性能估算 　3.5 应用MATLAB求解系统的时间响应 　　3.5.1 单位阶跃响应 　　3.5.2 单位脉冲响应 　　3.5.3 单位斜坡响应 　　3.5.4 任意输入信号作用下的响应 　3.6 线性系统的稳定性分析 　　3.6.1 稳定性的概念和定义 　　3.6.2 线性系统稳定的充分必要条件 　　3.6.3 劳思稳定判据 　　3.6.4 应用MATLAB进行稳定性分析 　3.7 线性系统的稳态误差计算 　　3.7.1 误差与稳态误差 　　3.7.2 系统类型 　　3.7.3 输入信号作用下稳态误差的计算 　　3.7.4 扰动作用下的稳态误差 　　3.7.5 减小或消除稳态误差的措施 　习题 第4章 线性系统的根轨迹法 第5章 线性系统的频域分析法第6章 控制系统的校正 第7章 线性离散系统的分析与校正第8章 非线性控制系统的分析 附录A 常用函数的拉普拉斯变换 附录B 拉普拉斯变换常用定理 附录C MATLAB/Simulink 简介 附录D 本书中用到的MATLAB函数索引 参考文献

本书主要介绍了经典控制理论的基本内容，包括自动控制的一般概念，控制系统的数学模型，线性系统的时域分析法、根轨迹法和频域分析法，控制系统的校正，线性离散系统的分析与校正以及非线性控制系统的分析等。除配合各章内容介绍了MATLAB在自动控制理论中的使用方法外，每章还都给出了较丰富的例题和习题，便于读者自学。　　本书可作为高等院校自动化或相关专业本科生的教材或教学参考书，也可作为有关专业研究生、教师及从事自动化方面工作的工程技术人员的参考书。