第1章自動控製概論
1.1引言
1.1.1自動控製理論及應用
1.1.2自動控製理論發展簡史
1.2自動控製係統的組成與原理方框圖
1.2.1自動控製係統的組成
1.2.2自動控製係統的原理方框圖
1.3自動控製係統的分類
1.3.1按自動控製方式分類
1.3.2按輸入信號特徵分類
1.3.3按所使用的數學方法分類
1.4對控製係統的基本要求
1.4.1穩定性
1.4.2動態性能
1.4.3穩態性能
習題
第2章控製係統的數學模型
2.1引言
2.2控製係統的時域數學模型
2.2.1綫性元部件、綫性係統微分方程的建立
2.2.2非綫性係統微分方程的綫性化
2.3控製係統的復域數學模型
2.3.1傳遞函數
2.3.2典型環節的傳遞函數
2.4控製係統的結構圖
2.4.1結構圖的組成
2.4.2結構圖等效變換
2.5控製係統的信號流圖
2.5.1信號流圖
2.5.2信號流圖的繪製
2.5.3梅森增益公式
2.6閉環係統的傳遞函數
2.6.1係統的開環傳遞函數
2.6.2係統的閉環傳遞函數
2.6.3閉環係統的誤差傳遞函數
習題
第3章綫性係統的時域分析
3.1控製係統時間響應的性能指標
3.1.1典型輸入信號
3.1.2控製係統的時域性能指標
3.2一階係統的時域分析
3.2.1一階係統的數學模型
3.2.2一階係統的單位階躍響應
3.2.3一階係統的單位脈衝響應
3.2.4一階係統的單位斜坡響應
3.2.5一階係統的單位加速度響應
3.3二階係統的時域分析
3.3.1二階係統的數學模型
3.3.2二階係統的單位階躍響應
3.3.3欠阻尼二階係統的動態過程分析
3.3.4過阻尼二階係統的動態性能指標
3.3.5二階係統的單位脈衝響應
3.3.6二階係統的單位斜坡響應
3.3.7二階係統的性能改善
3.3.8初始條件不為零的二階係統響應
3.4高階係統的時域分析
3.4.1高階係統的階躍響應
3.4.2閉環主導極點
3.4.3高階係統性能指標估算
3.5綫性係統的穩定性分析
3.5.1穩定性概念及定義
3.5.2綫性係統穩定的充分必要條件
3.5.3綫性係統的代數判據
3.6綫性係統的穩態誤差
3.6.1誤差的基本概念
3.6.2計算穩態誤差的一般方法
3.6.3係統類型及靜態誤差係數法
3.6.4擾動作用下的誤差
習題
第4章根軌跡法
4.1根軌跡概念
4.2根軌跡方程
4.3繪製根軌跡的基本法則
4.3.1繪製根軌跡的基本法則
4.3.2閉環極點的確定
4.4廣義根軌跡
4.4.1參數根軌跡
4.4.2零度根軌跡
4.5開環零、極點分布對係統性能的影響
4.6係統性能分析與估算
4.6.1閉環係統的主導極點、偶極子
4.6.2係統性能的定量估算及定性分析
習題
第5章頻率響應分析法
5.1頻率特性的基本概念
5.1.1頻率特性的定義
5.1.2頻率特性的幾何錶示
5.2典型環節的頻率特性
5.2.1比例環節
5.2.2積分環節
5.2.3微分環節
5.2.4慣性環節
5.2.5一階微分環節
5.2.6振蕩環節
5.2.7二階微分環節
5.2.8延時環節
5.3係統開環頻率特性的繪製
5.3.1開環幅相麯綫的繪製
5.3.2開環對數頻率特性麯綫的繪製
5.3.3最小相位係統和非最小相位係統
5.4頻率域穩定判據
5.4.1奈氏判據的數學基礎
5.4.2奈奎斯特穩定判據
5.4.3開環係統含有積分環節時奈氏判據的應用
5.4.4對數頻率穩定判據
5.5穩定裕度
5.5.1幅值裕度和相位裕度
5.5.2應用舉例
5.6係統的閉環頻率特性
5.6.1開環頻率特性與閉環頻率特性的關係
5.6.2尼科爾斯圖綫
5.6.3非單位反饋係統的閉環頻率特性
5.7頻域性能指標和時域性能指標的關係
5.7.1典型二階係統
5.7.2高階係統
習題
第6章綫性係統的校正方法
6.1係統校正的一般概念
6.1.1性能指標
6.1.2係統帶寬的選擇
6.1.3校正方式
6.2基本控製規律
6.2.1比例（P）控製規律
6.2.2比例—微分（PD）控製規律
6.2.3積分（I）控製規律
6.2.4比例—積分（PI）控製規律
6.2.5比例—積分—微分（PID）控製規律
6.2.6用最佳二階係統法進行PID校正
6.3頻率法串聯校正
6.3.1串聯超前校正
6.3.2串聯滯後校正
6.3.3串聯滯後—超前校正
6.3.4校正裝置的實現
6.3.5串聯綜閤法校正
6.3.6串聯工程設計方法
6.4頻率法反饋校正
6.4.1反饋校正的原理與功能
6.4.2綜閤法反饋校正
6.5控製係統的復閤校正
6.5.1按擾動補償的復閤校正
6.5.2按輸入補償的復閤校正
習題
第7章綫性離散係統
7.1離散係統的基本概念
7.2采樣過程及采樣定理
7.2.1采樣過程及數學描述
7.2.2采樣定理
7.2.3采樣周期的選擇
7.3信號恢復與信號保持
7.4Z變換理論
7.4.1Z變換的定義
7.4.2Z變換的求法
7.4.3Z變換的性質
7.4.4Z反變換
7.5采樣係統的數學模型
7.5.1差分方程
7.5.2綫性離散係統的脈衝傳遞函數
7.6綫性離散係統的穩定性與穩態誤差
7.6.1離散係統的穩定條件
7.6.2離散係統的穩定性判據
7.6.3綫性離散係統的穩態誤差
7.7動態響應與閉環零、極點分布的關係
7.8綫性離散係統的校正
7.8.1數字控製器的模擬化設計
7.8.2數字PID算式
7.9最少拍離散控製係統的分析與設計
7.9.1最少拍係統的閉環脈衝傳遞函數
7.9.2最少拍係統的設計
習題
第8章非綫性控製係統
8.1概述
8.1.1典型的非綫性特性
8.1.2非綫性係統的若乾特徵
8.1.3非綫性係統的研究方法
8.2描述函數法
8.2.1描述函數的定義
8.2.2典型非綫性特性的描述函數
8.2.3組閤非綫性特性的描述函數
8.2.4非綫性係統的穩定性
8.2.5周期運動的穩定性
8.3相平麵法
8.3.1相平麵法的概念
8.3.2相軌跡的性質
8.3.3相平麵圖的繪製方法
8.3.4綫性係統的相軌跡
8.3.5奇點和奇綫
8.3.6由相平麵圖求係統運動的時間響應
8.3.7非綫性係統的相平麵分析
習題
第9章綫性定常係統的狀態空間分析與綜閤
9.1綫性係統的狀態空間錶達式
9.1.1基本概念
9.1.2狀態空間錶達式的建立
9.1.3狀態嚮量的綫性變換
9.1.4傳遞函數矩陣
9.2控製係統狀態空間錶達式的解
9.2.1綫性定常連續係統齊次狀態方程的解
9.2.2狀態轉移矩陣的基本性質
9.2.3狀態轉移矩陣的求法
9.2.4綫性定常係統非齊次方程的解
9.2.5離散動態方程及其求解
9.3控製係統的能控性與能觀性
9.3.1能控性與能觀性問題的提齣
9.3.2能控性定義及其判彆準則
9.3.3綫性係統能觀性定義及判據
9.3.4能控性、能觀性與傳遞函數（矩陣）的關係
9.3.5對偶原理
9.3.6能控標準型和能觀標準型
9.3.7綫性定常係統的規範分解
9.4李雅普諾夫穩定性分析
9.4.1李雅普諾夫關於穩定性的定義
9.4.2李雅普諾夫第一法（間接法）
9.4.3李雅普諾夫第二法（直接法）
9.5狀態反饋和綫性係統校正
9.5.1利用狀態反饋對係統進行校正
9.5.2輸齣到輸入的反饋
9.5.3輸齣到狀態嚮量導數的反饋與極點配置
9.5.4係統鎮定問題
9.6係統解耦問題
9.6.1解耦的概念
9.6.2用前饋補償法實現解耦
9.6.3狀態反饋解耦
9.7狀態觀測器
9.7.1全維狀態觀測器
9.7.2降維狀態觀測器
9.8帶狀態觀測器的閉環控製係統
9.8.1係統的結構與狀態空間錶達式
9.8.2閉環係統的基本特性
習題
附錄1習題答案
附錄2常用函數的拉氏變換錶
參考文獻
· · · · · · (收起)