绪论

0.1  自动控制系统的定义及基本组成

0.1.1  自动控制系统的定义

0.1.2  自动控制系统的基本组成

0.2  自动控制系统的基本控制方式

0.2.1  开环控制

0.2.2  闭环控制

0.2.3  复合控制

0.3  自动控制系统的分类

0.3.1  按系统微分方程形式分类

0.3.2  按输入信号特性分类

0.3.3  按信号传递方式分类

0.3.4  按系统中参数相对于时间的变化情况分类

0.4  自动控制系统的性能要求

0.4.1  稳定性

0.4.2  快速性

0.4.3  准确性

第1章  自动控制系统的数学模型

1.1  微分方程与传递函数

1.1.1  微分方程

1.1.2  传递函数

1.2  典型环节的微分方程与传递函数

1.2.1  比例环节

1.2.2  积分环节

1.2.3  惯性环节

1.2.4  微分环节

1.2.5  比例微分环节

1.2.6  振荡环节

1.2.7  延迟环节

1.3  结构图

1.3.1  结构图的组成及绘制

1.3.2  结构图的等效变换

1.3.3  利用结构图求闭环控制系统的传递函数

1.4  信号流图

1.4.1  信号流图概述

1.4.2  梅森增益公式及其应用

1.5  利用MATLAB建模

1.5.1  MATLAB基础

1.5.2  建立传递函数模型

1.5.3  建立结构图模型

本章习题

第2章  时域分析法

2.1  典型输入信号和时域性能指标

2.1.1  典型输入信号

2.1.2  时域性能指标

2.2  系统的时域分析

2.2.1  一阶系统的时域分析

2.2.2  二阶系统的时域分析

2.2.3  高阶系统的时域分析

2.3  稳定性分析

2.3.1  线性系统稳定的充分必要条件

2.3.2  劳斯判据

2.4  稳态性能分析

2.4.1  误差的定义

2.4.2  稳态误差的计算

2.4.3  稳态误差的分析

2.5  利用MATLAB进行时域分析

2.5.1  利用MATLAB分析系统的稳定性

2.5.2  利用MATLAB分析系统的动态性能

2.5.3  利用MATLAB计算稳态误差

2.5.4  Simulink仿真

本章习题

第3章  根轨迹法

3.1  根轨迹的基本概念

3.1.1  根轨迹的定义

3.1.2  根轨迹方程

3.2  绘制根轨迹的基本规则

3.3  广义根轨迹

3.3.1  参数根轨迹

3.3.2  零度根轨迹

3.4  利用根轨迹分析系统性能

3.4.1  系统性能的分析

3.4.2  增加开环零、极点对系统性能的影响

3.5  利用MATLAB绘制根轨迹

本章习题

第4章  频域分析法

4.1  典型环节的频率特性

4.1.1  频率特性的相关概念

4.1.2  频率特性的表示方法

4.1.3  典型环节的频率特性

4.2  开环频率特性

4.2.1  开环频率特性的分析

4.2.2  开环频率特性曲线的绘制

4.3  利用开环频率特性分析系统的稳定性

4.3.1  奈奎斯特稳定判据

4.3.2  对数频率稳定判据

4.3.3  稳定裕度

4.3.4  开环频域性能指标与时域性能指标的关系

4.3.5  闭环频域性能指标与时域性能指标的关系

4.4  利用MATLAB进行频域分析

4.4.1  利用MATLAB绘制开环幅相频率特性曲线

4.4.2  利用MATLAB绘制开环对数频率特性曲线

4.4.3  利用MATLAB计算系统的稳定裕度

本章习题

第5章  自动控制系统的校正

5.1  自动控制系统校正的基础知识

5.1.1  校正装置

5.1.2  校正方式

5.1.3  基本控制规律

5.2  不同校正方式的特性

5.2.1  串联校正的特性

5.2.2  反馈校正的特性

5.2.3  复合校正的特性

5.3  利用MATLAB进行校正

5.3.1  利用MATLAB进行系统校正案例

5.3.2  利用Simulink建立校正仿真结构图案例

本章习题

第6章  离散控制系统

6.1  离散控制系统概述

6.2  信号的采样与保持

6.2.1  信号的采样

6.2.2  信号的保持

6.3  Z变换

6.3.1  Z变换的定义

6.3.2  Z变换的方法

6.3.3  Z变换的基本定理

6.3.4  Z反变换

6.4  脉冲传递函数

6.4.1  脉冲传递函数的定义

6.4.2  开环脉冲传递函数

6.4.3  闭环脉冲传递函数

6.5  离散控制系统的分析

6.5.1  稳定性分析

6.5.2  稳态性能分析

6.5.3  动态性能分析

6.6  利用MATLAB进行离散控制系统的分析

6.6.1  利用MATLAB进行Z变换

6.6.2  连续控制系统的离散化

6.6.3  利用MATLAB分析系统的稳定性

6.6.4  利用MATLAB分析系统的稳态误差

6.6.5  利用MATLAB分析系统的动态性能

本章习题

第7章  非线性控制系统

7.1  非线性控制系统概述

7.1.1  非线性控制系统的特点

7.1.2  典型的非线性特性

7.1.3  非线性控制系统的分析与设计方法

7.2  相平面法

7.2.1  相平面的基本概念

7.2.2  相轨迹的绘制

7.2.3  非线性控制系统的相平面分析

7.3  描述函数法

7.3.1  描述函数的定义

7.3.2  典型非线性特性的描述函数

7.3.3  利用描述函数法分析非线性控制系统的稳定性

7.4  利用MATLAB进行非线性控制系统的分析

7.4.1  利用Simulink绘制系统的相轨迹案例

7.4.2  利用MATLAB分析非线性控制系统案例

本章习题

第8章  典型实例

8.1  电阻炉温度自动控制系统

8.1.1  电阻炉温度自动控制系统的工作原理

8.1.2  电阻炉温度自动控制系统模型的建立

8.1.3  电阻炉温度自动控制系统的主要组成

8.2  恒压供水自动控制系统

8.2.1  恒压供水自动控制系统的工作原理

8.2.2  恒压供水自动控制系统模型的建立

8.2.3  恒压供水自动控制系统的主要组成

本章习题

附录

参考文献