自动控制原理

前言 第1章基础知识1 11信号1 111信号的描述与分类1 112奇异信号3 113正弦信号6 114信号的基本特性与运算6 12系统9 121系统简介10 122系统的特性与分类11 123系统的校正13 13对控制的基本认识15 131控制的主要目的15 132控制的基本方式16 133控制的基本要求19 本章小结21 习题122 第2章系统的数学模型24 21由系统原理图画功能框图24 22系统数学模型的建立25 221基本方法25 222动态结构图的等效变换36 223信号流图与Mason公式40 23系统的传递函数43 231系统的开环传递函数43 232系统的闭环传递函数43 233系统的误差传递函数44 24系统数学模型的试验测定45 241试验测定数学模型的主要方法45 242时域测定法46 25系统的模拟49 251连续系统的模拟50 252离散系统的模拟52 本章小结52 习题253 第3章时域分析56 31时域分析法及其特点56 311时域分析法与时域指标56 312时域分析法的主要特点57 32系统时域解的结构57 321自由响应与强迫响应57 322零输入响应与零状态响应59 323瞬态响应与稳态响应59 33连续信号与系统控制的时域分析60 331连续信号的时域分析60 332用卷积法求零状态响应63 333一、二阶系统的时域分析68 334高阶系统的时域分析76 335系统的稳定性分析77 336系统的稳态误差分析84 337MATLAB在时域分析法中的 应用91 34离散信号与系统控制的时域 分析(选学)96 341离散时间基本信号96 342离散时间系统的差分方程 及其求解104 343用卷积和求零状态响应106 本章小结108 习题3109 第4章频域分析112 41频域分析法及其特点112 411频域分析法112 412频域分析法的主要特点112 42连续信号与系统控制的频域分析112 421信号的频谱112 422信号的傅里叶变换121 423采样定理126 424连续系统的频域分析130 425连续系统的频率特性134 426Nyquist稳定判据与对数频率稳定 判据155 427系统Bode图的三频段分析与闭环 特性164 428系统频域指标与时域指标的 关系171 43MATLAB在频域分析法中的应用173 本章小结177 习题4178 第5章复频域分析183 51复频域分析法及其特点183 511复频域分析法183 512复频域分析法的主要特点183 52连续系统的复频域分析184 521拉氏变换184 522用拉氏变换法求解微分方程193 523RLC电路的复频域分析195 524闭环系统的根轨迹198 525利用根轨迹分析系统的性能209 53离散系统的复频域分析216 531z变换216 532用z变换解差分方程225 533信号的采样与恢复229 534离散系统的脉冲传递函数232 535离散系统的表示和模拟237 536离散系统的性能分析241 54MATLAB在复频域分析中的应用252 541MATLAB在根轨迹分析中的 应用252 542MATLAB在离散系统中的应用253 本章小结255 习题5257 第6章控制系统的校正与设计262 61概述262 611系统校正与设计的基本步骤262 612系统校正与设计的性能指标263 613系统校正的方式、方法和控制 规律263 62常用校正装置及其特性266 621无源校正装置266 622有源校正装置269 63串联校正装置的频域设计270 631超前校正的设计271 632滞后校正的设计272 633滞后超前校正的设计274 64反馈校正275 641反馈校正的主要作用276 642反馈校正设计举例278 65复合校正279 651按输入补偿的复合校正279 652按干扰补偿的复合校正281 66根轨迹法在系统校正中的应用282 661用根轨迹法设计超前校正282 662用根轨迹法设计滞后校正284 67MATLAB在系统校正设计中的应用286 671MATLAB相关函数介绍286 672MATLAB在根轨迹校正设计中的 应用287 673MATLAB在频率响应校正设计中的 应用290 本章小结293 习题6294 第7章非线性控制系统的分析296 71典型非线性特性及其对系统性能的 影响296 72非线性控制系统的分析方法298 721相平面法299 722非线性控制系统的相平面分析305 723描述函数法310 724用描述函数法分析非线性控制 系统314 本章小结318 习题7319 第8章状态空间分析与综合321 81系统的状态空间描述321 811系统的状态空间表达式321 812状态空间表达式的建立328 82系统的运动分析336 821线性定常连续时间系统状态 方程的求解336 822线性时变连续时间系统状态 方程的求解343 823线性离散时间系统状态方程的 求解346 824线性连续时间系统的离散化349 83线性控制系统的能控性和能观性351 831能控性及其判定352 832能观性及其判定355 833能控性与能观性的对偶关系357 834能控标准型与能观标准型358 835线性系统的结构分解364 84稳定性与李雅普诺夫方法372 841李雅普诺夫稳定性定义372 842李雅普诺夫**法374 843李雅普诺夫第二法376 85线性定常系统的综合381 851反馈控制系统的基本结构及其 特性382 852闭环系统的极点配置384 853状态观测器及其实现397 854带观测器的状态反馈系统406 本章小结409 习题8410 参考文献415