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第1章 自动控制系统的基本知识1

1.1 基本理论1

1.1.1 自动控制系统的基本概念1

1.1.2 控制系统的基本组成1

1.1.3 对控制系统的控制性能要求2

1.1.4 控制系统的分类2

1.1.5 反馈控制系统的工作原理2

1.1.6 拉普拉斯变换3

1.1.7 拉普拉斯变换法求解线性定常微分方程6

1.1.8 自动控制原理的研究内容和方法7

1.2 例题详解8

1.3 典型习题10

1.4 习题参考答案12

第2章 控制系统的数学模型13

2.1 基本理论13

2.1.1 数学模型的建立13

2.1.2 控制系统结构框图及信号流图15

2.1.3 控制系统的响应18

2.2 例题详解20

2.3 典型习题35

2.4 习题参考答案38

第3章 控制系统的时域分析法41

3.1 基本理论41

3.1.1 系统响应的品质41

3.1.2 线性定常系统的稳定性41

3.1.3 控制系统的误差43

3.1.4 控制系统的动态性能48

3.2 例题详解53

3.3 典型习题80

3.4 习题参考答案87

第4章 控制系统的根轨迹分析法90

4.1 基本理论90

4.1.1 根轨迹的基本概念90

4.1.2 绘制根轨迹的基本法则92

4.1.3 以非K为参变量的根轨迹95

4.1.4 利用根轨迹图分析控制系统的性能95

4.1.5 主导极点以外的零极点对系统性能的影响97

4.2 例题详解98

4.3 典型习题115

4.4 习题参考答案118

第5章 控制系统的频率分析法120

5.1 基本理论120

5.1.1 频率特性的基本概念120

5.1.2 频率特性的三种曲线描述121

5.1.3 开环频率特性的绘制121

5.1.4 奈奎斯特稳定性判据124

5.1.5 对数频率特性稳定性判据124

5.1.6 系统动态及静态性能指标125

5.2 例题详解128

5.3 典型习题152

5.4 习题参考答案160

第6章 控制系统的校正方法162

6.1 基本理论162

6.1.1 期望数学模型及其性能指标162

6.1.2 系统校正方式164

6.1.3 校正装置165

6.1.4 校正方法168

6.1.5 闭环传递函数零极点分布与动态性能指标估算172

6.2 例题详解172

6.3 典型习题184

6.4 习题参考答案186

第7章 非线性控制系统分析187

7.1 基本理论187

7.1.1 非线性控制系统的特性187

7.1.2 非线性系统的分析方法187

7.1.3 描述函数分析法188

7.1.4 相平面分析法196

7.1.5 相轨迹作图法198

7.1.6 一阶、二阶非线性系统相轨迹作图问题201

7.2 例题详解204

7.3 典型习题224

7.4 习题参考答案228

第8章 离散控制系统231

8.1 基本理论231

8.1.1 离散（时间）控制系统231

8.1.2 Z变换233

8.1.3 Z反变换234

8.1.4 差分方程求解235

8.1.5 线性离散系统的脉冲传递函数236

8.1.6 线性离散系统的分析239

8.1.7 数字控制器设计241

8.2 例题详解243

8.3 典型习题269

8.4 习题参考答案273

第9章 现代控制理论基础276

9.1 基本理论276

9.1.1 控制系统的状态空间描述276

9.1.2 控制系统的运动分析286

9.1.3 控制系统的状态能控性和能观测性291

9.1.4 状态反馈控制与状态观测器299

9.1.5 控制系统的稳定性分析——李亚普诺夫第二法301

9.2 例题详解306

9.3 典型习题355

9.4 习题参考答案365

附录A 拉普拉斯变换简表374

附录B 离散信号的Z变换定理及Z变换表377

附录C 关于极点之和及极点之积公式推导381

附录D 关于（-2-1-2）系统闭环频率特性Mmin推导384

附录E 矩阵理论摘要387

参考文献394