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目录1

第一章 概论1

第一节 自动控制发展的简况1

第二节 自动控制系统的工作原理3

一、速度控制系统3

二、水位控制系统6

三、随动系统7

第三节 自动控制的基本方式10

一、开环控制10

二、闭环控制11

第四节 对控制系统的基本要求12

习题14

第二章 物理系统的微分方程16

第一节 建立物理系统微分方程的一般方法和步骤16

一、建立物理系统微分方程的一般步骤16

二、机械系统微分方程的建立18

三、电气系统微分方程的建立19

四、流体系统微分方程的建立21

五、利用回路相似法建立非电系统的微分方程22

第二节 线性系统及其齐次性和叠加性24

一、线性系统24

二、线性系统的齐次性25

三、线性系统的叠加性26

第三节 增量方程及非线性方程的线性化27

一、增量方程27

二、非线性微分方程的线性化29

习题32

第三章 传递函数37

第一节 传递函数的基本概念37

第二节 典型环节及其运动规律41

一、典型环节的分类41

二、典型环节的运动规律44

第三节 动态方块图及系统的传递函数53

一、方块图符号54

二、闭环控制系统的典型方块图55

三、系统方块图的绘制60

四、利用方块图的简化求取系统的传递函数65

五、利用梅逊公式由方块图直接求取系统的传递函数75

习题78

第四章 时间响应83

第一节 时间响应的概念83

一、时间响应83

二、典型输入信号及典型时间响应85

三、在任意输入函数作用下系统的响应87

第二节 时间响应的性能指标88

第三节 一阶系统的时间响应90

一、单位阶跃响应90

二、单位斜坡响应92

三、单位脉冲响应93

第四节 二阶系统的时间响应94

一、单位阶跃响应97

二、单位斜坡响应108

三、单位脉冲响应111

第五节 高阶系统的时间响应119

一、三阶系统的单位阶跃响应120

二、高阶系统的主导极点121

三、高阶系统的时间响应分析123

习题127

第五章 控制系统的稳定性及其时域判据130

第一节 稳定性的概念及系统稳定的条件130

一、稳定性的概念130

二、系统稳定的条件131

一、罗斯稳定判据134

第二节 系统稳定性的时域判据134

二、霍尔维茨稳定判据142

第三节 结构性不稳定系统146

习题147

第六章 控制系统的稳态误差149

第一节 偏差、误差和稳态误差149

一、偏差、误差149

二、稳态误差150

第二节 参考输入作用下系统的稳态误差151

一、利用终值定理求稳态误差151

二、利用动态误差系数？稳态误差157

第三节 在干扰作用下系统的稳态误差161

第四节 提高系统稳态精度的措施164

习题166

一、根轨迹169

第一节 根轨迹与根轨迹方程169

第七章 控制系统的根轨迹分析169

二、根轨迹方程171

第二节 根轨迹的基本性质174

第三节 根轨迹的绘制184

一、绘制根轨迹的一般步骤184

二、根轨迹绘制举例185

第四节 控制系统的根轨迹分析191

习题198

第八章 频率响应分析200

第一节 频率响应的基本概念200

第二节 幅相频率特性图（奈魁斯特图）207

一、典型环节的奈魁斯特图208

二、系统的开环奈魁斯特图216

第三节 对数频率特性图（波德图）220

一、对数幅频特性和对数相频特性220

二、典型环节的波德图224

三、系统的开环波德图236

四、最小相位传递函数241

五、传递函数的试验确定243

第四节 稳定性的频域判据247

一、米哈依洛夫稳定判据247

二、奈魁斯特稳定判据251

三、稳定性的对数频率特性判据263

四、滞后系统的稳定性分析265

第五节 控制系统的相对稳定性269

一、相位裕量269

二、幅值裕量270

第六节 系统的闭环频率特性273

一、等幅值轨迹（等M圆）273

二、等相位轨迹（等N圆）275

三、由开环奈魁斯特图求系统的闭环频率特性277

第七节 频率响应与时间响应性能指标的关系279

一、频域性能指标及其与时域性能指标的关系279

二、开环对数频率特性与时域性能指标的关系285

习题290

第九章 控制系统的校正295

第一节 引言295

第二节 串联校正297

一、基本控制规律297

二、相位超前校正309

三、相位滞后校正315

四、相位滞后－超前校正321

第三节 反馈校正324

习题328

附录 拉普拉斯变换330

主要参考书目361