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| 內容簡介： |
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本书为高等学校《自动控制原理》课程教材，适用于自动化、电气工程及其自动化等其他相关专业，诸如石油、化工、机械、冶金、信息、电力、医药、轻工等相关专业都是本书涉及的主要范围。 本书的内容包括经典控制理论与现代控制理论的基本概念和若干应用。编写时既照顾到控制理论的完整性和系统性，又力求理论与实践相结合。 本书本着循序渐进、启发思维的原则，力求在内容安排上遵街教学的内在规律，既有利于教学，又利于培养学生的创新精神。在各章末专门安排了学生自读的内容，使学生能掌握各章的重点内容，并通过大量实例分析和习题，使学生了解并逐步掌握控制理论在生产中的应用，力图使读者能学以致用。本书还介绍了Matlab在控制系统分析及设计中的应用，以帮助学生更快更好地掌握本书的主要内容。本书对控制工程领域从事科学研究及相关工程技术人员，具有参考价值。
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| 目錄：
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1章概述111自动控制理论的发展及趋势112开环控制与闭环控制213对自动控制系统的基本要求4131稳定性4132精确性5133快速性514本书梗概6141建模6142系统分析6143系统综合615学生自读6151学习目标6152例题分析与工程实例6153本章小结9习题19第2章控制系统及其组成环节的数学模型1121数学模型的类型及建模方法11211数学模型的几种类型11212数学模型建立的一般方法1122系统的微分方程数学模型的建立1123控制系统的传递函数模型15231传递函数15232控制系统中的典型环节17233系统方块图21234信号流图27235梅逊公式3124利用Matlab建立控制系统模型3225学生自读36251学习目标36252例题分析与工程实例36253本章小结38习题239第3章控制系统的时域分析法4231控制系统的过渡过程形式及性能指标42311控制系统的输入信号42312控制系统过渡过程的性能指标4332一阶系统的动态响应44321单位阶跃响应45322单位斜坡响应46323单位脉冲响应4733二阶系统的动态响应48331二阶系统数学模型的标准形式48332二阶系统的单位阶跃响应49333二阶欠阻尼系统过渡过程的性能指标5234高阶系统的动态响应56341高阶系统的解析分析56342高阶系统的降阶近似分析5835控制系统的稳态误差分析59351稳态误差与系统类型60352给定稳态偏差分析61353扰动稳态偏差分析6436控制系统的稳定性分析65361系统稳定性的概念及条件65362劳斯稳定判据66363劳斯稳定判据的应用7037应用Matlab分析控制系统的性能7138学生自读75381学习目标75382例题分析与工程实例75383本章小结79习题380第4章根轨迹分析8241根轨迹的概念82411根轨迹引入的背景82412根轨迹的概念82413闭环零、极点与开环零、极点的关系83414根轨迹方程8442根轨迹绘制的基本法则8443广义根轨迹89431参数根轨迹89432零度根轨迹的绘制法则9044在根轨迹图上分析系统性能91441根轨迹图上的闭环零、极点与时间响应的关系91442系统性能定性分析的原则93443举例9445利用Matlab绘制系统的根轨迹9546学生自读98461学习目标98462例题分析与工程实例98463本章小结101习题4101第5章频率特性分析法10351频率特性及其图示法103511频率特性 103512频率特性的极坐标图107513典型环节的伯德（Bode）图示法11352奈奎斯特（Nyquist）稳定判据124521柯西定理124522奈奎斯特稳定判据125523奈奎斯特轨迹穿过F（s）奇点情况129524奈奎斯特稳定判据的物理意义13053稳定裕度及其分析方法131531稳定裕度（适用小相位系统）的基本概念131533系统的带宽133534稳定裕度的分析方法13454闭环频率特性及其分析方法136541开环频率特性与闭环频率特性136542闭环频率特性分析方法13755应用Matlab进行频率分析13956学习自读141561学习目标141562例题分析与工程实例141563本章小结146习题5147第6章线性系统的校正方法14961系统校正的问题和校正装置149611性能指标及互换149612校正方式151613常用校正装置及其特性152614PID控制器15462频率域上的校正方法155621串联超前校正155622串联滞后校正156623串联滞后超前校正157624并联校正15863时域上的校正方法158631串联校正159632并联校正165633一般二次型校正装置的设计166634PID控制器的理论设计16964前馈校正和复合校正170641前馈校正的种形式170642前馈校正的第二种形式171643前馈滤波器问题171644复合校正17265Matlab在系统校正中的应用17266学生自读174661学习目标174662例题分析与工程实例174663本章小节178习题6178第7章状态空间分析设计方法18071线性系统的状态空间数学模型180711系统状态空间表达的基本概念180712线性系统的状态空间描述181713由机理分析建立状态空间表达式181714由微分方程建立状态空间表达式183715由传递函数建立状态空间表达式186716状态空间表达式与传递函数矩阵18672系统的状态空间运动分析188721线性定常系统状态运动分析188722矩阵指数函数eAt19073线性定常系统的能控性与能观测性192731基本概念193732能控性与能观测性判据195733单输入单输出系统的能控/能观规范形201734结构分解20374线性系统的状态反馈与极点配置209741状态反馈与输出反馈209742状态反馈极点配置211743输出反馈极点配置21475状态观测器的设计215751全维观测器的设计215752小阶观测器219753具有观测器的状态反馈控制系统22276Matlab在状态空间分析中的应用22577学生自读233771学习目标233772例题分析与工程实例233773本章小结239习题7239第8章采样控制系统分析方法24281采样控制系统概述24282信号的采样与保持243821采样器与采样过程243822采样过程的数学描述244823采样定理及采样保持24683采样信号的Z变换250831采样信号的Z变换250832Z变换的基本性质253833Z反变换25684离散系统的数学模型259841微分方程的离散化259842连续状态方程的离散化260843脉冲传递函数26285采样系统的数学模型之间的相互转换270851差分方程和脉冲传递函数之间的转换270852差分方程和离散状态方程之间的转换270853离散状态方程和脉冲传递函数之间的转换27286采样系统的性能分析276861稳定性分析276862稳态特性分析280863动态特性分析28287Matlab在离散系统中的应用28588学生自读288881学习目标288882例题分析与工程实例288883本章小结291习题8292第9章非线性控制系统29491概述294911研究非线性系统的意义294912非线性系统的一般特征295913模型线性化295914典型非线性环节及其影响297915非线性系统的研究方法及特点29892描述函数方法300921描述函数的概念301922典型非线性环节描述函数的计算301923描述函数分析方法30593相平面方法310931相平面及相轨迹的特点310932相轨迹的绘制方法311933线性二阶系统的相轨迹312934非线性系统相平面分析31594李亚普诺夫稳定性理论316941李亚普诺夫意义下的稳定性316942李亚普诺夫稳定性理论318943线性系统的李亚普诺夫稳定性分析32195应用Matlab分析非线性系统32296学生自读326961学习目标326962例题分析与工程实例326963本章小节329习题9330附录1数学基础332附录2根轨迹绘制法则的证明335附录3Matlab基础知识340部分习题答案352参考文献358
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本书为高等学校《自动控制原理》课程教材，适用于自动化、电气工程及其自动化等其他相关专业，诸如石油、化工、机械、冶金、信息、电力、医药、轻工等相关专业都是本书涉及的主要范围。 本书的内容包括经典控制理论与现代控制理论的基本概念和若干应用。编写时既照顾到控制理论的完整性和系统性，又力求理论与实践相结合。 本书本着循序渐进、启发思维的原则，力求在内容安排上遵街教学的内在规律，既有利于教学，又利于培养学生的创新精神。在各章末专门安排了学生自读的内容，使学生能掌握各章的重点内容，并通过大量实例分析和习题，使学生了解并逐步掌握控制理论在生产中的应用，力图使读者能学以致用。
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