控制工程基础（第2版）

附录C 部分习题参考答案

附录B 常用函数的拉氏变换与Z变换表

附录A 拉氏变换

参考文献

习题

7.6.4 基于MATLAB离散控制系统设计

7.6.3 离散控制系统的分析

7.6.2 离散控制系统的数学模型

7.6.1 连续控制系统的离散化

7.6 应用MATLAB分析与设计离散控制系统

7.5.2 离散控制系统的离散化设计

7.5.1 离散PID控制器的模拟化设计

7.5 离散控制系统的设计

7.4.5 离散控制系统的频域分析

7.4.4 离散控制系统的根轨迹分析

7.4.3 离散控制系统的稳态误差

7.4.2 离散控制系统的稳定性分析

7.4.1 离散控制系统的时域分析

7.4 离散控制系统的性能分析

7.3.3 脉冲传递函数

7.3.2 离散控制系统的状态空间表达式

7.3.1 差分方程

7.3 离散控制系统的数学模型

7.2.2 离散信号的Z变换

7.2.1 信号采样与离散信号

7.2 离散信号与Z变换

7.1.2 数字控制系统

7.1.1 采样控制系统

7.1 概述

第7章 离散控制系统的基础理论

习题

6.5 应用MATLAB进行控制系统设计

6.4.2 极点配置设计法

6.4.1 状态反馈

6.4 状态反馈与极点配置设计

6.3.2 设计PID控制器的Z-N法

6.3.1 PID控制器的设计

6.3 PID控制系统的设计

6.2.3 串联滞后-超前校正装置的设计

6.2.2 串联滞后校正装置的设计

6.2.1 串联超前校正装置的设计

6.2 串联校正装置的设计

6.1.2 串联校正装置的一般结构

6.1.1 系统的校正

6.1 控制系统设计的基本问题

第6章 控制系统的设计

习题

5.6.2 利用MATLAB绘制频率特性图

5.6.1 系统的频域特性函数

5.6 基于MATLAB的系统频域性能分析

5.5.2 系统闭环频率特性与开环频率特性的关系

5.5.1 系统的闭环频率特性

5.5 控制系统的频域性能指标

5.4 控制系统的相对稳定性

5.3.2 基于对数频率特性图的系统稳定性判据

5.3.1 系统的奈奎斯特稳定条件

5.3 奈奎斯特稳定判据

5.2.2 系统的对数频率特性图

5.2.1 系统的极坐标图

5.2 控制系统的频率特性图

5.1.2 系统的频率特性函数

5.1.1 系统的频率响应

5.1 控制系统的频率响应与频率特性函数

第5章 控制系统的频域分析

习题

4.5 基于MATLAB的系统根轨迹分析

4.4.2 系统性能的根轨迹分析

4.4.1 增加开环零点和开环极点对根轨迹的影响

4.4 控制系统的根轨迹分析

4.3.3 系统的参量根轨迹绘制

4.3.2 零度根轨迹的绘制

4.3.1 最小相位系统的根轨迹绘制

4.3 控制系统根轨迹的绘制

4.2.2 根轨迹的绘制规则

4.2.1 根轨迹的基本条件

4.2 根轨迹的基本条件与绘制规则

4.1 根轨迹的概念

第4章 控制系统的根轨迹分析

习题

3.9.4 可控性和可观测性分析

3.9.3 系统稳定性分析

3.9.2 系统的动态响应特性分析

3.9.1 系统的时域响应计算

3.9 基于MATLAB的系统时域响应计算和时域性能分析

3.8.3 系统传递函数与可控性和可观测性的关系

3.8.2 可观测性及其判断

3.8.1 可控性及其判断

3.8 控制系统的可控性和可观测性

3.7.4 劳斯判据的应用

3.7.3 系统稳定性的劳斯判据

3.7.2 系统稳定的条件

3.7.1 稳定性的概念

3.7 控制系统的稳定性分析

3.6.4 提高系统稳态精度的方法

3.6.3 系统稳态误差的计算

3.6.2 系统的型次

3.6.1 稳态误差的概念

3.6 控制系统的稳态误差

3.5.3 高阶系统的时域分析与性能指标计算

3.5.2 二阶系统的时域分析与性能指标计算

3.5.1 一阶系统的时域分析与性能指标计算

3.5 控制系统的时域分析与性能指标计算

3.4.3 系统的稳态性能指标

3.4.2 系统的动态性能指标

3.4.1 系统时域响应的时间历程

3.4 控制系统的时域性能指标

3.3.3 基于传递函数求解时域响应

3.3.2 基于状态方程求解时域响应

3.3.1 基于微分方程求解时域响应

3.3 控制系统时域响应的求解

3.2 控制系统的典型输入信号

3.1 概述

第3章 控制系统的时域分析

习题

2.7.2 状态空间表达式的MATLAB模型

2.7.1 传递函数的MATLAB模型

2.7 应用MATLAB建立系统数学模型

2.6.2 闭环控制系统的闭环传递函数

2.6.1 闭环控制系统的开环传递函数

2.6 控制系统的传递函数

2.5.3 梅逊公式

2.5.2 框图的等效变换

2.5.1 框图的组成及建立步骤

2.5 控制系统的框图

2.4.4 典型环节的传递函数

2.4.3 传递函数的基本形式

2.4.2 传递函数的计算

2.4.1 传递函数的定义和特性

2.4 控制系统的传递函数

2.3.2 线性系统状态空间表达式的建立

2.3.1 基本概念

2.3 控制系统的状态方程

2.2.2 非线性微分方程的线性化

2.2.1 控制系统微分方程的建立

2.2 控制系统的微分方程

2.1 数学模型概述

第2章 控制系统的数学模型

习题

1.5.2 控制系统的设计

1.5.1 控制系统性能的基本要求

1.5 控制系统性能的基本要求和设计

1.4 控制理论的发展历程

1.3 控制系统的分类

1.2.2 闭环控制

1.2.1 开环控制

1.2 开环控制和闭环控制

1.1 控制与反馈控制

第1章 绪论

前言

内容简介

版权信息

封面

封面

版权信息

内容简介

前言

第1章 绪论

1.1 控制与反馈控制

1.2 开环控制和闭环控制

1.2.1 开环控制

1.2.2 闭环控制

1.3 控制系统的分类

1.4 控制理论的发展历程

1.5 控制系统性能的基本要求和设计

1.5.1 控制系统性能的基本要求

1.5.2 控制系统的设计

习题

第2章 控制系统的数学模型

2.1 数学模型概述

2.2 控制系统的微分方程

2.2.1 控制系统微分方程的建立

2.2.2 非线性微分方程的线性化

2.3 控制系统的状态方程

2.3.1 基本概念

2.3.2 线性系统状态空间表达式的建立

2.4 控制系统的传递函数

2.4.1 传递函数的定义和特性

2.4.2 传递函数的计算

2.4.3 传递函数的基本形式

2.4.4 典型环节的传递函数

2.5 控制系统的框图

2.5.1 框图的组成及建立步骤

2.5.2 框图的等效变换

2.5.3 梅逊公式

2.6 控制系统的传递函数

2.6.1 闭环控制系统的开环传递函数

2.6.2 闭环控制系统的闭环传递函数

2.7 应用MATLAB建立系统数学模型

2.7.1 传递函数的MATLAB模型

2.7.2 状态空间表达式的MATLAB模型

习题

第3章 控制系统的时域分析

3.1 概述

3.2 控制系统的典型输入信号

3.3 控制系统时域响应的求解

3.3.1 基于微分方程求解时域响应

3.3.2 基于状态方程求解时域响应

3.3.3 基于传递函数求解时域响应

3.4 控制系统的时域性能指标

3.4.1 系统时域响应的时间历程

3.4.2 系统的动态性能指标

3.4.3 系统的稳态性能指标

3.5 控制系统的时域分析与性能指标计算

3.5.1 一阶系统的时域分析与性能指标计算

3.5.2 二阶系统的时域分析与性能指标计算

3.5.3 高阶系统的时域分析与性能指标计算

3.6 控制系统的稳态误差

3.6.1 稳态误差的概念

3.6.2 系统的型次

3.6.3 系统稳态误差的计算

3.6.4 提高系统稳态精度的方法

3.7 控制系统的稳定性分析

3.7.1 稳定性的概念

3.7.2 系统稳定的条件

3.7.3 系统稳定性的劳斯判据

3.7.4 劳斯判据的应用

3.8 控制系统的可控性和可观测性

3.8.1 可控性及其判断

3.8.2 可观测性及其判断

3.8.3 系统传递函数与可控性和可观测性的关系

3.9 基于MATLAB的系统时域响应计算和时域性能分析

3.9.1 系统的时域响应计算

3.9.2 系统的动态响应特性分析

3.9.3 系统稳定性分析

3.9.4 可控性和可观测性分析

习题

第4章 控制系统的根轨迹分析

4.1 根轨迹的概念

4.2 根轨迹的基本条件与绘制规则

4.2.1 根轨迹的基本条件

4.2.2 根轨迹的绘制规则

4.3 控制系统根轨迹的绘制

4.3.1 最小相位系统的根轨迹绘制

4.3.2 零度根轨迹的绘制

4.3.3 系统的参量根轨迹绘制

4.4 控制系统的根轨迹分析

4.4.1 增加开环零点和开环极点对根轨迹的影响

4.4.2 系统性能的根轨迹分析

4.5 基于MATLAB的系统根轨迹分析

习题

第5章 控制系统的频域分析

5.1 控制系统的频率响应与频率特性函数

5.1.1 系统的频率响应

5.1.2 系统的频率特性函数

5.2 控制系统的频率特性图

5.2.1 系统的极坐标图

5.2.2 系统的对数频率特性图

5.3 奈奎斯特稳定判据

5.3.1 系统的奈奎斯特稳定条件

5.3.2 基于对数频率特性图的系统稳定性判据

5.4 控制系统的相对稳定性

5.5 控制系统的频域性能指标

5.5.1 系统的闭环频率特性

5.5.2 系统闭环频率特性与开环频率特性的关系

5.6 基于MATLAB的系统频域性能分析

5.6.1 系统的频域特性函数

5.6.2 利用MATLAB绘制频率特性图

习题

第6章 控制系统的设计

6.1 控制系统设计的基本问题

6.1.1 系统的校正

6.1.2 串联校正装置的一般结构

6.2 串联校正装置的设计

6.2.1 串联超前校正装置的设计

6.2.2 串联滞后校正装置的设计

6.2.3 串联滞后-超前校正装置的设计

6.3 PID控制系统的设计

6.3.1 PID控制器的设计

6.3.2 设计PID控制器的Z-N法

6.4 状态反馈与极点配置设计

6.4.1 状态反馈

6.4.2 极点配置设计法

6.5 应用MATLAB进行控制系统设计

习题

第7章 离散控制系统的基础理论

7.1 概述

7.1.1 采样控制系统

7.1.2 数字控制系统

7.2 离散信号与Z变换

7.2.1 信号采样与离散信号

7.2.2 离散信号的Z变换

7.3 离散控制系统的数学模型

7.3.1 差分方程

7.3.2 离散控制系统的状态空间表达式

7.3.3 脉冲传递函数

7.4 离散控制系统的性能分析

7.4.1 离散控制系统的时域分析

7.4.2 离散控制系统的稳定性分析

7.4.3 离散控制系统的稳态误差

7.4.4 离散控制系统的根轨迹分析

7.4.5 离散控制系统的频域分析

7.5 离散控制系统的设计

7.5.1 离散PID控制器的模拟化设计

7.5.2 离散控制系统的离散化设计

7.6 应用MATLAB分析与设计离散控制系统

7.6.1 连续控制系统的离散化

7.6.2 离散控制系统的数学模型

7.6.3 离散控制系统的分析

7.6.4 基于MATLAB离散控制系统设计

习题

参考文献

附录A 拉氏变换

附录B 常用函数的拉氏变换与Z变换表

附录C 部分习题参考答案