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目錄
前言
第1章 自動(dòng)控制概述 1
1.1 引言 1
1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的初步概念 1
1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 2
1.4 控制系統(tǒng)的組成及對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求 4
習(xí)題 6
第2章 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 8
2.1 控制系統(tǒng)微分方程的建立 8
2.2 傳遞函數(shù) 13
2.3 控制系統(tǒng)的框圖和傳遞函數(shù) 20
2.4 非線性方程的線性化 34
習(xí)題 37
第3章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法 43
3.1 引言 43
3.2 一階系統(tǒng)的時(shí)域分析 46
3.3 二階系統(tǒng)的時(shí)域分析 48
3.4 高階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)及簡(jiǎn)化 60
3.5 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 61
3.6 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 66
3.7 復(fù)合控制 74
習(xí)題 76
第4章 根軌跡法 82
4.1 根軌跡的初步概念 82
4.2 繪制根軌跡的基本規(guī)則 83
4.3 用根軌跡方法分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng) 93
習(xí)題 94
第5章 頻率特性法 96
5.1 頻率特性的初步概念 96
5.2 頻率特性的圖形 98
5.3 Nyquist穩(wěn)定判據(jù) 112
5.4 控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 119
5.5 閉環(huán)頻率特性圖 121
5.6 頻率特性與控制系統(tǒng)性能的關(guān)系 123
5.7 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步概念 126
5.8 PID控制器 127
5.9 超前補(bǔ)償 131
5.10 滯后補(bǔ)償 134
5.11 滯后超前補(bǔ)償 138
5.12 串聯(lián)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的期望幅頻特性設(shè)計(jì)方法 140
5.13 反饋補(bǔ)償 141
5.14 電子放大器的數(shù)學(xué)模型與補(bǔ)償方法 145
習(xí)題 148
第6章 典型非線性環(huán)節(jié)及其對(duì)系統(tǒng)的影響 157
6.1 概述 157
6.2 描述函數(shù)法 159
習(xí)題 166
第7章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 169
7.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述 169
7.2 A/D轉(zhuǎn)換與采樣定理 170
7.3 D/A轉(zhuǎn)換 173
7.4z變換 175
7.5 z傳遞函數(shù) 181
7.6 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性 188
7.7 線性離散系統(tǒng)的時(shí)域分析 192
7.8 數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì) 199
習(xí)題 205
第8章 現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ) 209
8.1 狀態(tài)空間法的基本概念 209
8.2 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的建立 212
8.3 由狀態(tài)空間表達(dá)式求傳遞函數(shù) 224
8.4 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程的解 225
8.5 線性定常離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式 229
8.6 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析 230
8.7 線性系統(tǒng)的可控性與可觀測(cè)性 239
8.8 線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與極點(diǎn)配置 251
8.9 狀態(tài)觀測(cè)器 255
8.10 二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)控制 265
習(xí)題 267
第9章 基于MATLAB的系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與仿真 273
9.1 引言 273
9.2 系統(tǒng)的初步概念與數(shù)學(xué)模型 274
9.3 系統(tǒng)的時(shí)域分析法 276
9.4 根軌跡 277
9.5 頻率特性 278
9.6 典型非線性環(huán)節(jié) 279
9.7 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 280
9.8 狀態(tài)空間法 281
附錄1 拉普拉斯變換的基本特性 285
附錄2 拉氏變換-z變換表 286
附錄3 常用補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò) 287
附錄4 本書所用的MATLAB命令 291
參考文獻(xiàn) 292