自動控制原理（第2版）

第1章 緒論
1.1 自動控制理論的發(fā)展史
一、引言
二、自動控制理論的發(fā)展史及內容
1.2 自動控制的基本原理與控制方式
一、自動控制技術及其應用
二、自動控制的基本控制方式及結構
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
一、按控制方式分
二、按給定輸入信號的變化規(guī)律分
三、按系統(tǒng)中元件的特性分
四、按系統(tǒng)的數(shù)學模型分
五、按系統(tǒng)中信號的形式分
1.4 對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求
一、對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求
二、本課程的任務
1.5 MATLAB軟件及其應用簡介
一、MAILAB仿真軟件概述
二、MAgILAB在自動控制系統(tǒng)中的應用
本章小結
思考題與習題

第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 預備知識：控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
一、控制系統(tǒng)數(shù)學模型的概念及作用
二、控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立方法
三、控制系統(tǒng)數(shù)學模型的種類
2.2 項目1：建立控制系統(tǒng)的微分方程
一、預備知識
二、項目實例
三、項目總結
2.3 項目2：求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
一、預備知識
二、項目實例
三、項目總結
2.4 項目3：建立控制系統(tǒng)的動態(tài)結構圖
一、預備知識
二、項目實例
三、項目總結
2.5 項目4：由動態(tài)結構圖求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
一、預備知識
二、項目實例
三、項目總結
2.6 項目5：建立控制系統(tǒng)數(shù)學模型工程案例
本章小結
思考題與習題

第3章 控制系統(tǒng)的時域分析
3.1 預備知識：典型輸入信號和時域性能指標
一、典型輸入信號
二、時域性能指標
3.2 項目1：控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
一、預備知識
二、項目實例：利用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
三、項目實例：利用代數(shù)判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3.3 項目2：一階控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
一、預備知識
二、項目實例：一階系統(tǒng)的單位階躍響應分析
三、項目實例：一階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.4 項目3：二階控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
一、預備知識
二、項目實例：二階系統(tǒng)的單位階躍響應曲線繪制
三、項目實例：二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標計算
四、項目實例：二階系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
3.5 項目4：控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
一、預備知識
二、項目實例：給定信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
三、項目實例：擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
四、項目實例：系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
五、項目實例：利用MATLAB軟件分析
系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6 項目5：控制系統(tǒng)的時域分析應用工程案例
本章小結
思考題與習題

第4章 控制系統(tǒng)的頻域分析
4.1 預備知識：控制系統(tǒng)的頻率特性
一、頻率特性的概念與定義
二、頻率特性的求取方法
三、頻率特性的幾何表示法
4.2 項目1：控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
一、項目實例：頻率特性曲線的繪制
二、項目實例：系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性曲線繪帶
4.3 項目2：用頻域法分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一、項目實例：利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
二、項目實例：利用對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
三、項目實例：系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性分析
四、項目實例：利用MATLAB軟件分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.4 項目3：用頻域法分析控制系統(tǒng)的性能指標
一、預備知識：開環(huán)對數(shù)幅頻特性的三頻段
二、項目實例：用頻域法分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能
三、項目實例：用頻域法分析系統(tǒng)的動態(tài)性能
4.5 項目4：控制系統(tǒng)的頻域分析應用工程案例
本章小結
思考題與習題

第5章 控制系統(tǒng)的校正
5.1 預備知識：系統(tǒng)校正概述
一、系統(tǒng)校正的基本方式
二、系統(tǒng)性能指標的確定
三、常用校正裝置及其特性
5.2 項目1：串聯(lián)校正的理論設計方法
一、預備知識
二、串聯(lián)超前校正（比例一微分校正）
三、串聯(lián)滯后校正（比例一積分校正）
四、串聯(lián)滯后一超前校正（比例-積分-微分校正）
5.3 項目2：利用復合校正消除穩(wěn)態(tài)誤差
一、預備知識
二、項目實例
5.4 項目3：控制系統(tǒng)的工程設計案例
一、預備知識
二、項目實例
本章小結
思考題與習題

第6章 采樣控制系統(tǒng)
6.1 預備知識：采樣控制系統(tǒng)基礎
一、采樣控制系統(tǒng)的基本概念
二、信號的采樣與復現(xiàn)
6.2 項目1：z變換
一、預備知識
二、項目實例：z變換的求解
三、項目實例：z反變換的求解
6.3 項目2：差分方程的建立與求解
一、預備知識
二、項目實例：差分方程的建立
三、項目實例：差分方程的求解
6.4 項目3：脈沖傳遞函數(shù)
一、預備知識
二、項目實例：脈沖傳遞函數(shù)的求解
6.5 項目4：采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
一、預備知識
二、項目實例
6.6 項目5：采樣控制系統(tǒng)的性能分析
一、采樣控制系統(tǒng)的動態(tài)響應分析
二、閉環(huán)極點分布與動態(tài)響應的關系
三、采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
本章小結
思考題與習題

第7章 現(xiàn)代控制技術簡介
7.1 非線性控制技術
一、典型的非線性特性
二、非線性系統(tǒng)的特點
三、非線性系統(tǒng)的研究方法
7.2 魯棒控制技術
一、魯棒控制的基本概念
二、魯棒控制理論簡述
7.3 模糊控制技術
一、模糊控制的概念及發(fā)展
二、模糊控制的特點
三、模糊控制方法
7.4 自適應控制技術
一、自適應控制的基本思想與概念
二、自適應控制方法
三、自適應控制研究中的理論問題

附錄I：MATLAB語言及其在控制系統(tǒng)中的應用
第一節(jié) MATlLAB語言簡介
一、概述
二、MATLAB語言的功能
第二節(jié) MATLAB語言基礎
一、MATLAB中的數(shù)據(jù)
二、MATLAB的數(shù)據(jù)結構
三、MATLAB的運算符和優(yōu)先級
四、MATLAB的表達式及其語句結構
五、MATLAB的數(shù)值運算
六、MATLAB的符號運算
七、MATLAB的程序設計
八、MATLAB的圖形可視化
第三節(jié) MATLAB在自動控制系統(tǒng)中的應用

附錄II：拉普拉斯變換
一、拉氏變換和拉氏逆變換的定義
二、拉氏積分的收斂條件
三、拉普拉斯變換的性質
四、常用函數(shù)的拉氏變換和z變換表
五、用查表法進行拉氏反變換
參考文獻