控制工程基础

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 控制系统工作原理和组成

1.3 自动控制系统的分类

1.4 自动控制系统的基本要求

1.5 控制工程基础的研究内容

小结

习题

第2章 控制系统的数学模型

2.1 数学模型概述

2.2 传递函数

2.3 控制系统结构图及其简化

2.4 信号流图

2.5 控制系统建模的MATLAB方法

2.6 设计实例：磁盘驱动读取系统

小结

习题

第3章 控制系统的时域分析

3.1 典型输入信号及性能指标

3.2 一阶系统的时域分析

3.3 二阶系统的时域分析

3.4 高阶系统的时域分析

3.5 控制系统的稳定性

3.6 控制系统的误差分析

3.7 控制系统时域分析的MATLAB方法

3.8 设计实例：漫游车转向控制系统

小结

习题

第4章 控制系统的根轨迹分析

4.1 根轨迹的基本概念

4.2 常规根轨迹

4.3 广义根轨迹

4.4 控制系统根轨迹分析

4.5 控制系统根轨迹分析的MATLAB方法

4.6 设计实例：激光操纵控制系统

小结

习题

第5章 控制系统的频域分析

5.1 频率特性的基本概念

5.2 频率特性的图形表示法

5.3 开环幅相频率特性的绘制

5.4 开环对数频率特性的绘制

5.5 频域稳定性分析

5.6 相对稳定性

5.7 闭环频域特性

5.8 控制系统频域分析的MATLAB方法

5.9 设计实例：雕刻机位置控制系统

小结

习题

第6章 控制系统的设计与校正

6.1 概述

6.2 串联校正装置

6.3 频率法串联校正

6.4 根轨迹法串联校正

6.5 PID控制器与串联校正

6.6 反馈校正

6.7 复合校正

6.8 线性系统校正的MATLAB方法

小结

习题

第7章 线性离散系统的分析与校正

7.1 概述

7.2 信号的采样与保持

7.3 离散系统的数学模型

7.4 离散系统的性能分析

7.5 离散系统的综合

7.6 MATLAB方法在离散系统中的应用

7.7 设计实例：工作台控制系统

小结

习题

第8章 非线性控制系统分析

8.1 非线性特性概述

8.2 描述函数法

8.3 相平面分析法

8.4 逆系统方法

8.5 MATLAB方法在非线性系统中的应用

小结

习题

第9章 现代控制理论概述

9.1 控制系统的状态空间分析法

9.2 控制系统的可控性和可观测性

9.3 李雅普诺夫稳定性分析

9.4 线性定常系统的综合

9.5 状态空间分析的MATLAB方法

9.6 设计实例：自动检测系统

小结

习题

附录A 拉普拉斯(Laplace)变换和z变换

附录B 常见的无源及有源校正网络

参考文献

本书主要介绍经典控制理论和现代控制理论中控制系统分析和综合的基本方法。全书共分9章,前6章属于经典控制理论中的线性定常连续控制系统问题，主要包括： 绪论、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的根轨迹分析、控制系统的频域分析、控制系统的设计与校正；第7章为线性离散系统的分析与校正；第8章为非线性控制系统分析；第9章为现代控制理论概述。书末附录可供阅读时查询之用。本书总结多年教学经验，参考国内外教材，贯彻“夯实基础”、“理论与实践紧密结合”的原则，强调基本概念和工程应用，收录了一定数量的结合工程实际的设计实例。同时本书还介绍了运用MATLAB软件研究控制系统的方法，内容严谨精炼、叙述生动透彻，便于自学。本书可以作为机械、电子、计算机应用技术、电子信息工程、工业工程、测控技术及仪器等非自动控制的相关专业学生的教材，亦可供有关工程技术人员参考。