"1绪论(1)┃1.1控制理论的形成与发展(1)┃1.1.1自动控制理论阶段(2)┃1.1.2现代控制理论阶段(6)┃1.1.3智能控制理论阶段(6)┃1.2自动控制系统的基本概念(9)┃1.2.1手动控制与自动控制系统(9)┃1.2.2自动控制系统的基本环节(12)┃1.2.3自动控制系统的基本变量(13)┃1.2.4开环控制系统(13)┃1.2.5闭环控制系统(14)┃1.2.6复合控制系统(15)┃1.3自动控制系统性能的基本要求(16)┃1.3.1稳定性(16)┃1.3.2动态特性(18)┃1.3.3静态特性(20)┃1.4自动控制系统的分类(21)┃1.4.1线性系统与非线性系统(21)┃1.4.2连续系统与离散系统(22)┃1.4.3恒值系统与随动系统(23)┃1.4.4单变量系统与多变量系统(23)┃1.4.5确定性系统与不确定性系统(23)┃1.4.6集中参数系统与分布参数系统(23)┃1.5教学内容与要求(23)┃1.5.1教学内容(23)┃1.5.2教学要求(24)┃本章小结(25)┃本章习题(25)┃2线性控制系统的数学模型(26)┃2.1微分方程描述法(26)┃2.2传递函数描述法(31)┃2.2.1传递函数的定义(31)┃2.2.2传递函数的基本性质(31)┃2.2.3典型环节的传递函数(32)┃2.3方框图描述法(35)┃2.3.1方框图的定义(35)┃2.3.2方框图的等效变换(37)┃2.4信号流图描述法(41)┃2.4.1信号流图的定义与基本术语(42)┃2.4.2信号流图的基本性质(42)┃2.4.3信号流图的绘制(43)┃2.4.4信号流图的梅森公式(44)┃2.5控制系统的典型传递函数(45)┃2.5.1系统的开环传递函数(45)┃2.5.2系统的闭环传递函数(46)┃2.5.3系统的误差传递函数(46)┃本章小结(47)┃本章习题(48)┃自动控制原理(第三版)目录3控制系统的时域分析(52)┃3.1典型输入信号(52)┃3.2线性定常系统的时域响应与性能指标(53)┃3.2.1线性定常系统的时域响应(53)┃3.2.2控制系统时域响应的性能指标 (54)┃3.3一阶系统的时域响应(55)┃3.3.1一阶系统的单位阶跃响应(55)┃3.3.2一阶系统的单位脉冲响应(56)┃3.3.3线性定常系统的重要特性(56)┃3.4二阶系统的时域响应(57)┃3.4.1二阶系统的数学模型(57)┃3.4.2二阶系统的单位阶跃响应(58)┃3.4.3二阶系统的时域响应的性能指标(60)┃3.4.4二阶系统的单位脉冲响应(66)┃3.5高阶系统的时域响应(66)┃3.5.1高阶系统单位阶跃响应(66)┃3.5.2闭环主导极点(68)┃3.6线性定常系统的稳定性(69)┃3.6.1控制系统稳定性的概念与条件(69)┃3.6.2线性定常系统稳定的充分必要条件(69)┃3.6.3劳斯稳定判据(70)┃3.6.4劳斯判据的特殊情况(71)┃3.6.5赫尔维茨稳定判据 (73)┃3.6.6稳定判据的应用(74)┃3.6.7相对稳定性和稳定裕度(75)┃3.7系统的稳态误差(76)┃3.7.1误差及稳态误差的基本概念(76)┃3.7.2系统稳态误差的计算(78)┃3.7.3动态误差系数(82)┃3.7.4改善系统稳态精度的途径(83)┃本章小结(86)┃本章习题(87)┃4根轨迹法(90)┃4.1根轨迹的基本概念(90)┃4.2根轨迹方程(91)┃4.3常规根轨迹绘制规则(93)┃4.4广义根轨迹及其绘制(101)┃4.4.1参数根轨迹(101)┃4.4.2零度根轨迹(103)┃4.5控制系统的根轨迹分析(106)┃4.5.1基于根轨迹的系统稳定性分析(106)┃4.5.2基于根轨迹的系统稳态性能分析(106)┃4.5.3基于根轨迹的系统动态性能分析(107)┃4.5.4增加开环零、极点对根轨迹的影响(108)┃本章小结(109)┃本章习题(109)┃5控制系统的频域分析(111)┃5.1频率特性的基本概念(111)┃5.1.1线性系统的频率响应和频率特性(111)┃5.1.2用图形表示频率特性(113)┃5.2典型环节的频率特性(115)┃5.2.1比例环节的频率特性(116)┃5.2.2积分环节的频率特性(116)┃5.2.3微分环节的频率特性(118)┃5.2.4惯性环节和一阶微分环节的频率特性(119)┃5.2.5振荡环节和二阶微分环节的频率特性(122)┃5.2.6时滞环节的频率特性(126)┃5.3系统开环频率特性(127)┃5.3.1开环幅相频率特性曲线(127)┃5.3.2开环对数频率特性曲线(133)┃5.3.3最小相位系统和非最小相位系统(137)┃5.4控制系统的频域稳定性判据(139)┃5.4.1幅角原理(139)┃5.4.2奈氏判据(140)┃5.4.3奈氏判据在伯德图中的应用 (146)┃5.5控制系统的相对稳定性(147)┃5.5.1相位裕量(148)┃5.5.2增益裕量(148)┃5.5.3开环对数频率特性与相对稳定性的关系(150)┃5.6控制系统的闭环频率特性(155)┃5.6.1开环频率特性与闭环频率特性的关系(156)┃5.6.2等M圆图和等N圆图(156)┃5.6.3尼柯尔斯图线(159)┃5.6.4非单位反馈系统的闭环频率特性(162)┃5.7频域性能指标与时域性能指标的关系(162)┃5.7.1开环频域指标和时域性能指标的关系(162)┃5.7.2闭环频域指标与时域性能指标的关系(164)┃本章小结(166)┃本章习题(167)┃6控制系统的校正与设计(169)┃6.1控制系统校正的概念(169)┃6.2常用校正装置及其特性(172)┃6.2.1超前校正装置(172)┃6.2.2滞后校正装置(173)┃6.2.3滞后超前校正装置(174)┃6.2.4PID校正装置(175)┃6.3采用频率法进行串联校正(178)┃6.3.1超前校正设计(179)┃6.3.2滞后校正设计(180)┃6.3.3滞后超前校正设计(182)┃6.3.4按系统期望频率特性进行校正(184)┃6.3.5PID校正(187)┃6.4反馈校正及其参数确定(189)┃本章小结(193)┃本章习题(193)┃7非线性控制系统(197)┃7.1非线性系统概述(197)┃7.1.1典型非线性特性(197)┃7.1.2非线性系统的基本特征(199)┃7.1.3非线性系统的分析方法及应用(201)┃7.2描述函数法(202)┃7.2.1描述函数法的基本概念(202)┃7.2.2典型非线性特性的描述函数(203)┃7.2.3用描述函数法分析非线性系统的稳定性(208)┃7.3相平面法(211)┃7.3.1相平面的基本概念(211)┃7.3.2相轨迹的绘制(212)┃7.3.3相平面分析(214)┃本章小结(223)┃本章习题(223)┃8离散控制系统(226)┃8.1离散系统的基本概念(226)┃8.1.1离散控制系统(226)┃8.1.2离散控制系统的特点(229)┃8.1.3离散控制系统的研究方法(229)┃8.2信号的采样与保持(229)┃8.2.1采样过程及其数学描述(229)┃8.2.2采样定理(231)┃8.2.3信号的复现与零阶保持器(232)┃8.2.4采样周期的选择(234)┃8.3z变换理论(235)┃8.3.1z变换的定义(235)┃8.3.2z变换方法(236)┃8.3.3z变换基本定理(240)┃8.3.4z反变换(243)┃8.4离散控制系统的数学模型(245)┃8.4.1差分方程(246)┃8.4.2脉冲传递函数(247)┃8.4.3差分方程和脉冲传递函数的关系(256)┃8.5离散控制系统的分析(257)┃8.5.1离散控制系统的稳定性(257)┃8.5.2离散控制系统的稳态误差(261)┃8.5.3离散控制系统的动态性能分析(263)┃本章小结(267)┃本章习题(267)┃9直流电动机控制系统分析与综合(270)┃9.1直流电机简介(270)┃9.2直流电动机模型及特性分析(271)┃9.2.1直流电动机模型(271)┃9.2.2直流电动机模型特性分析(272)┃9.3直流电动机闭环控制系统的时域分析(274)┃9.3.1基于调速模型讨论闭环控制与开环控制的优劣(274)┃9.3.2基于位置模型讨论PID闭环控制(277)┃9.4直流电动机闭环控制系统的频域分析(291)┃9.5直流电动机位置与速度控制系统综合(293)┃9.5.1直流电动机位置控制系统的根轨迹综合(293)┃9.5.2直流电动机位置控制系统的频域综合(302)┃9.6直流电动机离散控制系统分析(312)┃9.7直流电动机离散控制系统综合(315)┃9.7.1利用连续域离散化方法综合控制系统(315)┃9.7.2利用最小拍设计方法综合控制系统(318)┃9.8直流电动机非线性反馈控制系统综合(324)┃9.8.1非线性速度反馈校正改善动态品质(324)┃9.8.2前向通道加入非线性环节改善动态品质(326)┃9.8.3用非线性切换方式改善滞后(PI)校正(328)┃本章小结(329)┃附录1Matlab/Simulink在控制系统分析与综合中的应用实例(330)┃附录2自动化领域重要学术期刊、会议及文献检索工具(358)┃参考文献(360) "
