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第1章 控制系统的基本概念1

1.1 控制系统的基本概念1

1.2 典型例题解析4

1.3 习题精选7

第2章 控制系统的数学模型9

2.1 控制系统的数学模型9

2.2 传递函数9

2.3 方框图的化简10

2.4 信号流图11

2.5 典型例题解析13

2.6 习题精选28

3.1 典型输入信号32

第3章 控制系统的时域分析32

3.2 一阶系统的时域分析33

3.3 二阶系统的时域分析34

3.4 高阶系统的时域分析38

3.5 线性系统的稳定性与稳定性判据39

3.6 反馈控制系统的误差与稳态误差42

3.7 典型例题解析45

3.8 习题精选61

第4章 线性系统的根轨迹分析方法67

4.1 反馈系统的根轨迹67

4.2 绘制根轨迹的规则67

4.3 广义根轨迹69

4.4 典型例题解析70

4.5 习题精选87

第5章 线性系统的频域分析91

5.1 频率响应及其描述91

5.2 典型环节的频率特性93

5.3 Nyquist稳定性判据98

5.4 控制系统的相对稳定性100

5.5 频域指标与时域指标之间的关系101

5.6 典型例题解析104

5.7 习题精选135

第6章 控制系统的综合与校正141

6.1 反馈校正141

6.2 串联超前校正142

6.3 串联滞后校正144

6.4 滞后－超前校正148

6.5 典型例题解析151

6.6 习题精选168

第7章 控制系统的状态空间分析172

7.1 状态空间表达式172

7.2 线性时变系统分析179

7.3 线性定常系统分析183

7.4 系统的能控性185

7.5 状态的能观性和对偶原理190

7.6 线性系统的能控规范型和能观规范型193

7.7 线性系统的结构分解196

7.8 线性系统的实现问题198

7.9 典型例题解析208

7.10 习题精选225

8.1 线性系统的常规控制律233

第8章 线性定常系统的状态空间综合233

8.2 极点配置236

8.3 镇定问题237

8.4 渐近跟踪问题——定常参考信号的情形239

8.5 观测器设计241

8.6 解耦控制247

8.7 典型例题解析251

8.8 习题精选256

第9章 线性离散系统259

9.1 信号的采样与Z变换259

9.2 零阶保持器261

9.3 脉冲传递函数的求取262

9.4 稳定性分析263

9.5 稳态误差264

9.6 采样控制系统的综合265

9.7 离散系统的状态空间描述266

9.8 离散系统的能控性和能观性266

9.9 典型例题解析268

9.10 习题精选283

第10章 系统的运动稳定性288

10.1 李亚普诺夫稳定性的定义288

10.2 李亚普诺夫函数295

10.3 李亚普诺夫稳定性的主要定理296

10.4 线性时变系统的稳定性分析298

10.5 线性定常系统的稳定性分析300

10.6 李亚普诺夫第一方法——一次近似304

10.7 构造李亚普诺夫函数的方法306

10.8 线性离散系统的稳定性307

10.9 线性系统的有界输入有界输出（BIBO）稳定性311

10.10 典型例题解析312

10.11 习题精选330

第11章 非线性控制系统分析336

11.1 非线性系统特点336

11.2 典型非线性环节337

11.3 相平面分析方法339

11.4 描述函数的分析方法346

11.5 典型例题解析348

11.6 习题精选399

第12章 最优控制408

12.1 泛函和变分408

12.2 用变分法求解最优控制问题410

12.3 极小值原理412

12.4 线性二次型最优控制413

12.5 典型例题解析415

12.6 习题精选426

附录A 数学基础429

A1 拉普拉斯变换429

A2 Z变换对照表432

A3 常用非线性元件的描述函数433

A4 线性空间和矩阵理论435

A5 矩阵的Jordan分解440

A6 函数的线性无关443

附录B 哈尔滨工业大学1996～2004年研究生入学考题（控制原理）及部分参考答案445

附录C 部分习题参考答案504

参考文献521