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| 編輯推薦： |
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本书依照高等学校自动化及相关专业自动控制原理课程教学大纲而编写。本书是一本自动控制理论方面的入门教材。本着加强基础、突出处理问题的思维方法、培养学生自主学习能力和解决问题能力的原则，本书详细介绍了单输入单输出系统的建模、分析及校正的分析和综合方法。
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| 內容簡介： |
本书依照高等学校自动化及相关专业自动控制原理课程教学大纲而编写。本书是一本自动控制理论方面的入门教材。本着加强基础、突出处理问题的思维方法、培养学生自主学习能力和解决问题能力的原则，本书详细介绍了单输入单输出系统的建模、分析及校正的分析和综合方法。
本书内容分为三大部分，共八章。前六章为*部分。其中，第1章介绍了自动控制理论的发展史、一般概念，在实例的基础上分析了系统的反馈原理和基本组成，*后提出了系统的性能要求；第2章介绍了数学模型的建立方法；第3章介绍了控制系统的时域分析；第4章介绍了根轨迹法；第5章介绍了控制系统的频域分析；第6章介绍频域串联校正的方法。第7章为第二部分，主要介绍非线性系统的基本理论和分析方法。第8章为第三部分，介绍了离散系统的数学建模、系统性能的z变换分析等。
为了方便教学，本书还配有电子课件等教学资源包，任课教师和学生可以登录我们爱读书网（www.ibook4us.com）免费注册并浏览，或者发邮件至hustpeiit@163.com免费索取。
本书可作为高等学校自动化、电气工程及其自动化、检测技术与自动化装置等专业的教材，也可作为电子信息工程和机电类各专业的教学用书，还可供自动控制等专业领域的工程技术人员参考。
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| 目錄：
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第1章绪论（1）
1.1自动控制系统的一般概念（1）
1.2自动控制方式（3）
1.2.1开环控制（3）
1.2.2闭环控制（3）
1.3自动控制系统的组成及术语（4）
1.3.1自动控制系统的组成（4）
1.3.2自动控制系统实例（6）
1.4自动控制系统的分类（7）
1.4.1按系统输入信号划分（7）
1.4.2按系统传输信号的性质划分（7）
1.4.3按系统的输入输出特性划分（8）
1.5对自动控制系统的性能要求及本课程的主要任务（8）
1.5.1对自动控制系统的性能要求（8）
1.5.2本课程的主要任务（9）
小结（9）
习题（9）
第2章控制系统的数学模型（11）
2.1控制系统的时域数学模型微分方程（11）
2.1.1常见元部件的微分方程（12）
2.1.2系统的微分方程（14）
2.2拉普拉斯变换（15）
2.2.1拉氏变换的定义（16）
2.2.2常用函数的拉氏变换（16）
2.2.3拉氏变换的基本定理（16）
2.2.4拉氏反变换（17）
2.2.5用拉氏变换分析系统（19）
2.3控制系统的复域数学模型传递函数（20）
2.3.1传递函数的定义（20）
2.3.2传递函数的性质（22）
2.3.3无源网络和有源网络的传递函数建模（22）
2.4典型环节及其传递函数（22）
2.4.1比例环节（23）
2.4.2惯性环节非周期环节（24）
2.4.3积分环节（24）
2.4.4振荡环节（25）
2.4.5微分环节（25）
2.4.6时间延迟环节（滞后环节）（26）
2.5控制系统的结构图（26）
2.5.1系统结构图的组成要素（26）
2.5.2系统结构图的建立方法（27）
2.5.3系统结构图的基本连接方式（29）
2.5.4闭环控制系统常用的传递函数（30）
2.5.5系统结构图的等效变换（31）
2.6控制系统的信号流图（34）
2.6.1信号流图中的术语介绍（35）
2.6.2信号流图与结构图之间的等效关系（35）
2.6.3梅森公式（36）
小结（40）
习题（40）
目录
第3章控制系统的时域分析（43）
3.1典型输入信号及其拉氏变换（43）
3.1.1阶跃信号（43）
3.1.2斜坡信号（44）
3.1.3抛物线信号（44）
3.1.4脉冲信号（44）
3.1.5正弦信号（45）
3.2控制系统的时域性能指标（45）
3.2.1动态性能指标（45）
3.2.2稳态性能指标（46）
3.3控制系统的稳定性（46）
3.3.1稳定性的概念（46）
3.3.2稳定的充分必要条件（47）
3.3.3稳定性判据劳斯判据（48）
3.3.4劳斯表的特殊情况（49）
3.3.5劳斯判据的应用（50）
3.4控制系统的稳态误差（51）
3.4.1误差及稳态误差（51）
3.4.2系统的类型和开环增益（52）
3.4.3稳态误差系数（52）
3.4.4扰动信号作用下的稳态误差（55）
3.5一阶系统的时域响应（56）
3.5.1一阶系统的数学模型（56）
3.5.2一阶系统的单位阶跃响应（56）
3.5.3一阶系统的单位脉冲响应（57）
3.5.4一阶系统的单位斜坡响应（58）
3.6二阶系统的时域响应（59）
3.6.1典型二阶系统的数学模型（59）
3.6.2典型二阶系统的单位阶跃响应（59）
3.6.3典型二阶系统的动态性能指标（63）
3.7高阶系统的时域响应（65）
3.7.1高阶系统时域响应的特点（65）
3.7.2高阶系统的降阶（66）
小结（67）
习题（67）
第4章根轨迹法（70）
4.1闭环控制系统的根轨迹（70）
4.1.1根轨迹的定义（70）
4.1.2根轨迹方程（71）
4.1.3根轨迹方程的应用（72）
4.2绘制根轨迹的基本规则（73）
4.2.1规则1根轨迹的分支数、对称性和连续性（73）
4.2.2规则2根轨迹的起点和终点（74）
4.2.3规则3根轨迹的渐近线（74）
4.2.4规则4实轴上的轨迹段（76）
4.2.5规则5根轨迹的分离点和会合点（76）
4.2.6规则6根轨迹的起始角和终止角（78）
4.2.7规则7根轨迹与虚轴的交点（79）
4.2.8规则8根之和（80）
4.3参数根轨迹（81）
4.4根轨迹的应用（82）
4.4.1开环零、极点对根轨迹的影响（83）
4.4.2用根轨迹分析系统的性能（85）
小结（87）
习题（87）
第5章控制系统的频域分析（90）
5.1频率特性（90）
5.1.1线性定常系统对正弦输入信号的正弦响应（90）
5.1.2频率特性（91）
5.1.3频率特性的图形表示方法（92）
5.2典型环节的频率特性（93）
5.2.1典型环节介绍（93）
5.2.2最小相位环节的频率特性（94）
5.2.3非最小相位环节的频率特性（99）
5.3系统的开环频率特性（99）
5.3.1系统的开环极坐标图（奈氏图）（99）
5.3.2系统的开环对数频率特性图（伯德图）（101）
5.3.3最小相位系统和非最小相位系统（103）
5.4频域稳定判据（104）
5.4.1幅角原理（104）
5.4.2奈奎斯特稳定判据（105）
5.4.3对数稳定判据（108）
5.5系统动态性能的频域分析与频域指标（109）
5.6系统的频域分析（112）
5.6.1开环频率特性指标与时域指标的关系（112）
5.6.2闭环频率特性指标与时域指标的关系（113）
5.6.3对数频率特性图的三频段理论（114）
小结（115）
习题（116）
第6章控制系统的校正与设计（119）
6.1概述（119）
6.1.1系统的常见性能指标（119）
6.1.2校正方式（120）
6.1.3常见系统校正方法（121）
6.2基本控制规律PID控制规律（121）
6.2.1P（比例）控制规律（121）
6.2.2PI（比例积分）控制规律（122）
6.2.3PD（比例微分）控制规律（123）
6.2.4PID（比例积分微分）控制规律（124）
6.2.5PID控制电路（126）
6.3常见校正装置及串联校正（126）
6.3.1相位超前校正（127）
6.3.2相位滞后校正（132）
6.3.3相位滞后超前校正（136）
6.3.4有源校正网络（139）
6.4局部反馈校正（140）
6.4.1局部反馈校正的基本原理（140）
6.4.2速度反馈（141）
6.5复合校正（142）
6.5.1按输入补偿的复合控制系统（143）
6.5.2按扰动补偿的复合控制系统（143）
小结（145）
习题（146）
第7章非线性系统分析（148）
7.1非线性系统的概述（148）
7.1.1非线性系统与线性系统的本质区别（148）
7.1.2非线性系统的分析方法（149）
7.2典型非线性特性（150）
7.3相平面法（152）
7.3.1相平面的基本概念（152）
7.3.2相轨迹的特点（153）
7.3.3线性系统的相轨迹（153）
7.3.4非线性系统的奇点和奇线（157）
7.3.5相轨迹的绘制方法（158）
7.3.6非线性系统的相平面分析（161）
7.4描述函数法（165）
7.4.1描述函数的定义（165）
7.4.2典型非线性特性的描述函数（166）
7.4.3组合非线性特性的描述函数（170）
7.4.4用描述函数法分析非线性系统（171）
7.5利用非线性特性改善系统的性能（175）
小结（176）
习题（177）
第8章离散系统分析（180）
8.1离散系统的基本概念（180）
8.1.1离散信号（180）
8.1.2离散系统（180）
8.2采样与恢复（182）
8.2.1采样过程（182）
8.2.2采样定理（183）
8.3信号保持器（185）
8.3.1零阶保持器时域特性（185）
8.3.2零阶保持器的数学模型（185）
8.3.3零阶保持器的物理实现（186）
8.4z变换（186）
8.4.1z变换的定义（187）
8.4.2z变换的方法（187）
8.4.3z变换的基本性质（189）
8.4.4z反变换的求法（191）
8.5脉冲传递函数（193）
8.5.1脉冲传递函数的定义（193）
8.5.2开环脉冲传递函数（194）
8.5.3闭环控制系统的脉冲传递函数（197）
8.6离散系统稳定性分析（200）
8.6.1离散系统稳定的充要条件（200）
8.6.2离散系统的稳定判据（202）
8.7离散系统的稳态性能分析（205）
8.8离散系统的动态性能分析（207）
小结（209）
习题（210）
附录1拉氏变换及z变换表（213）
附录2常见系统的根轨迹（215）
附录3常用校正装置（216）
参考文献（219）
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| 內容試閱：
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本书依照高等学校自动化及相关专业自动控制原理课程教学大纲而编写的，是一本自动控制理论方面的入门教材。本着加强基础、突出处理问题的思维方法、培养学生自主学习能力和解决问题能力的原则，本书详细介绍了单输入单输出系统的建模、分析及校正的分析和综合方法。
本书内容分为三大部分，共八章。前六章为第一部分。其中，第1章介绍了自动控制理论的发展史、一般概念，在实例的基础上分析了系统的反馈原理和基本组成，最后提出了系统的性能要求；第2章介绍了数学模型的建立方法；第3章介绍了控制系统的时域分析；第4章介绍了根轨迹法；第5章介绍了控制系统的频域分析；第6章介绍频域串联校正的方法。第7章为第二部分，主要介绍非线性系统的基本理论和分析方法。第8章为第三部分，介绍了离散系统的数学建模、系统性能的z变换分析等。
在体系结构上，本书厘清三纵三横。三纵指系统在三域（时域、复域、频域）中的数学模型；三横指系统特性（稳定性、稳态特性、动态特性）的三种分析。本书基础内容为前六章，重点内容为第2~5章，扩展内容为第7章、第8章。本书适合60~70的理论课时安排。
本书在编写过程中，力求将基本原理和工程实际相结合，并结合编者多年讲授相应课程的经验，力求重点突出，概念准确，精简结构，讲清基本原理的同时保持课程内容的系统性和知识的连贯性，使本书具有教学和自学两相宜的特性。
本书由武昌理工学院彭冬玲担任主编，由武汉华夏理工学院李莉、南宁学院郑立聪和李俊杰、武昌理工学院李志千和李凤旭、西北师范大学知行学院车玮任副主编，由彭冬玲审核并统稿。
为了方便教学，本书还配有电子课件等教学资源包，任课教师和学生可以登录我们爱读书网（www.ibook4us.com）免费注册并浏览，或者发邮件至hustpeiit@163.com免费索取。
由于成书匆忙，疏漏难免，恳请读者批评指正。
编者
2017年3月
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