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目录
前言
第一章 绪论
1.1 系统
1 什么是系统
2 系统的分类
1.2 控制系统
1 基本概念
2 开环控制
3 闭环控制
4 复合控制
1.3 系统分析与控制
习题
第二章 控制系统的数学模型
2.1 概述
1 什么是数学模型
2 怎样建立数学模型
2.2 微分方程
2.3 传递函数
2.4 状态方程
2.5 传递函数与状态方程的转换
1 状态方程到传递函数的转换
2 传递函数到状态方程的转换
2.6 结构图
1 结构图表示
2 结构图的等效变换及化简
3 梅逊公式
2.7 脉冲响应和阶跃响应
1 单位脉冲响应
2 单位阶跃响应
2.8 频率特性
2.9 非线性模型的线性化
2.10 系统建模举例
1 机械转动系统
2 直流电动机
3 直流电机控制系统
4 温度控制系统
习题
第三章 控制系统的时域分析
3.1 基于微分方程和传递函数求解时间响应
1 典型输入函数
2 基于高阶微分方程求解时间响应
3 基于传递函数求解时间响应
3.2 基于状态方程求解时间响应
1 状态方程的求解
2 矩阵指数
3.3 稳定性
1 线性定常系统的稳定性条件
2 劳斯判据
3.4 能控性和能观性
1 基本概念
2 能控性和能观性判据
3.5 稳态性能
1 基本概念
2 阶跃输入时的稳态误差
3 斜坡输入时的稳态误差
4 抛物线输入时的稳态误差
3.6 动态性能指标
1 阶跃响应指标
2 积分型指标
3.7 低阶系统动态性能
1 一阶系统
2 二阶系统
3.8 高阶系统动态性能
1 高阶系统的近似简化
2 附加零极点的影响
3.9 根轨迹简介
1 问题描述
2 根轨迹的绘制
3 根轨迹的主要应用
习题
第四章 控制系统的频域分析
4.1 概述
1 频域分析法的特点
2 频率特性与时域响应的关系
4.2 频率特性图
1 极坐标图
2 对数频率特性图
4.3 基本环节的Bode图
1 比例环节
2 积分环节
3 纯微分环节
4 一阶惯性环节
5 一阶微分环节
6 二阶振荡环节
7 二阶微分环节
8 非最小相位环节
4.4 复杂传递函数的Bode图
4.5 Nyquist稳定判据
1 幅角原理
2 基于极坐标图的Nyquist判据
3 基于Bode图的Nyquist判据
4.6 稳定裕量
1 相位裕量
2 增益裕量
4.7 闭环与开环频率特性的关系
4.8 性能指标
1 稳态性能指标
2 时域动态指标
3 闭环频域动态指标
4 开环频域动态指标
5 抗干扰性能
6 控制作用
7 鲁棒性
4.9 根据开环频率特性分析系统性能
1 开环对数频率特性与稳态性能
2 开环模型与动态性能
3 几个近似关系
4 根据开环Bode图分析系统时域动态性能
习题
第五章 控制系统的设计
5.1 概述
1 控制器的设计方法
2 控制器的结构
5.2 期望开环频率特性
1 典型的期望开环特性
2 稳态性能与低频段
3 动态性能与中频段
5.3 常用串联校正传递函数
1 超前校正
2 滞后校正
3 超前滞后校正
5.4 串联校正设计举例
1 综合法设计
2 分析法设计
5.5 并联校正
1 并联校正的等效关系
2 速度反馈
3 速度微分反馈
4 并联校正设计举例
5 串联校正与并联校正的比较
6 两种校正方法的综合应用及校正装置的局限性
5.6 标准传递函数法
1 ITAE准则
2 按巴特渥斯滤波器确定标准传递函数
3 标准传递函数法综合串联校正装置举例
5.7 抗干扰性能的考虑
5.8 复合控制
1 跟踪输入的复合控制
2 抗干扰的复合控制
5.9 极点配置设计法
1 按极点配置设计控制规律
2 按极点配置设计观测器
3 分离性原理
4 跟踪系统设计
习题
第六章 采样控制系统理论
6.1 概述
6.2 采样控制系统的数学描述
1 差分方程
2 离散状态方程
3 z变换及其性质
4 离散传递函数
5 结构图
6.3 采样控制系统分析
1 计算时间响应
2 稳定性
3 能控性和能观性
4 稳态性能
5 动态性能
6.4 采样控制系统的设计
1 连续系统等效设计法
2 直接离散化设计法
3 极点配置设计法
习题
主要参考文献
附录一 拉普拉斯变换表
附录二 部分习题参考答案
附录三《系统分析与控制》课实验指导
实验一 连续系统的时域分析
实验一的程序使用说明
实验二 开环频率特性与系统性能的关系
实验三 控制系统设计的模拟研究
实验四 采样控制系统的分析和设计
实验四的程序使用说明
KJ92型自动控制系统模拟机简介
· · · · · · (收起)