自動控制理論

目錄
第1章 自動控制系統(tǒng)的一般概念 1
1.1 自動控制理論的發(fā)展及應(yīng)用 1
1.2 自動控制與自動控制系統(tǒng) 2
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類 5
1.4 開環(huán)控制與閉環(huán)控制 6
1.5 對自動控制系統(tǒng)的基本要求 9
習題1 10
第2章 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型 12
2.1 自動控制系統(tǒng)微分方程模型的建立 12
2.2 非線性微分方程的線性化 15
2.3 傳遞函數(shù) 16
2.4 自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其等效變換 23
2.5 典型閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 31
2.6 信號流圖和梅森增益公式 33
2.7 基于MATLAB的控制系統(tǒng)數(shù)學模型 36
習題2 39
第3章 自動控制系統(tǒng)的時域分析法 43
3.1 自動控制系統(tǒng)的時域性能指標 43
3.2 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)定判據(jù) 47
3.3 線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 52
3.4 一階系統(tǒng)的時域分析 59
3.5 二階系統(tǒng)的時域分析 61
3.6 高階系統(tǒng)的時域分析 73
3.7 基于MATLAB的自動控制系統(tǒng)時域分析 75
習題3 78
第4章 自動控制系統(tǒng)的根軌跡分析法 83
4.1 根軌跡的基本概念 83
4.2 繪制根軌跡的規(guī)則 87
4.3 廣義根軌跡 97
4.4 用根軌跡分析系統(tǒng)性能 100
4.5 基于MATLAB的根軌跡分析 106
習題4 108
第5章 自動控制系統(tǒng)的頻域分析法 113
5.1 頻率特性 113
5.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性 116
5.3 開環(huán)系統(tǒng)頻率特性的繪制 125
5.4 頻率域穩(wěn)定判據(jù) 130
5.5 自動控制系統(tǒng)相對穩(wěn)定性分析 137
5.6 頻域性能指標與時域性能指標的關(guān)系 139
5.7 利用MATLAB繪制系統(tǒng)的頻率特性 143
習題5 146
第6章 自動控制系統(tǒng)的校正 150
6.1 自動控制系統(tǒng)校正的性能指標 150
6.2 基于頻域分析法的串聯(lián)校正 151
6.3 基于根軌跡分析法的串聯(lián)校正 161
6.4 PID控制 167
6.5 反饋校正 171
6.6 復(fù)合校正 172
6.7 應(yīng)用MATLAB進行校正設(shè)計 175
習題6 178
第7章 離散控制系統(tǒng)的分析與校正 181
7.1 離散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 181
7.2 信號的采樣和保持 182
7.3 z變換與z反變換 187
7.4 脈沖傳遞函數(shù) 192
7.5 離散系統(tǒng)的性能分析 198
7.6 離散系統(tǒng)的數(shù)字校正 205
7.7 離散系統(tǒng)的MATLAB分析與仿真 208
習題7 209
第8章 非線性控制系統(tǒng) 212
8.1 非線性問題概述 212
8.2 典型非線性環(huán)節(jié)特性 214
8.3 描述函數(shù)法 216
8.4 用描述函數(shù)法分析非線性控制系統(tǒng) 222
8.5 相平面法 226
8.6 非線性系統(tǒng)的相平面分析 233
8.7 基于MATLAB的非線性控制系統(tǒng)分析 239
習題8 241
第9章 自動狀態(tài)空間分析方法 244
9.1 自動控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 244
9.2 傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間模型 248
9.3 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程的解 257
9.4 線性定常離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 264
9.5 線性定常系統(tǒng)的能控性和能觀性 267
9.6 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析 279
9.7 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和極點配置 284
9.8 狀態(tài)觀測器及其應(yīng)用 289
9.9 MATLAB在狀態(tài)空間分析中的應(yīng)用 295
習題9 299
附錄拉普拉斯變換 303
參考文獻 308