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第一章 绪论1

1.1概述1

1.2自动控制理论的内容2

1.3自动控制系统的分类2

1.4反馈控制系统的基本组成5

1.5对控制系统的基本要求6

1.6控制系统常用的典型测试信号7

第二章 控制系统的数学模型10

2.1系统微分方程式的建立10

2.2传递函数11

2.3方块图14

2.4信号流图19

2.5在MATLAB中系统数学模型的表示26

第三章 物理系统及元件的数学模型31

3.1引言31

3.2机械系统的数学模型31

3.3检测元件37

3.4执行电机40

3.5控制系统举例44

3.6典型位置随动系统的数学模型46

第四章 控制系统的时域分析48

4.1引言48

4.2稳定性的基本概念48

4.3线性系统稳定的充分必要条件49

4.4判别系统稳定性的基本方法50

4.5劳斯判据50

4.6用MATLAB求根进行系统稳定性分析56

4.7稳态误差定义和控制系统分类58

4.8稳态误差与稳态误差系数60

4.9系统稳态误差分析中的几点结论63

4.10动态误差系数与误差级数65

4.11扰动引起的稳态误差70

4.12用MATLAB进行系统稳态误差分析70

4.13控制系统的动态响应指标71

4.14一阶系统的动态响应72

4.15线性定常系统的重要特性74

4.16二阶系统的动态响应75

4.17高阶系统的动态响应83

4.18利用MATLAB进行系统动态特性分析86

第五章 根轨迹法92

5.1根轨迹定义与幅相条件92

5.2全根轨迹的绘制95

5.3开环零极点的增加及移动对根轨迹的影响111

5.4广义根轨迹116

第六章 频率响应法121

6.1频率特性121

6.2极坐标图123

6.3对数频率特性图129

6.4用MATLAB绘制系统频率特性图135

6.5稳定性分析——奈魁斯特（Nyquist）稳定性判据138

6.6稳态性能分析148

6.7动态性能分析149

6.8闭环频率特性与极坐标图155

6.9闭环频率特性与对数幅值相位图——尼柯尔斯图线156

6.10频率特性的测试和传递函数的求取160

6.11敏感度分析161

第七章 控制系统设计164

7.1品质指标的提法及转换164

7.2经典理论设计控制系统的一般方法167

7.3相位超前校正168

7.4相位滞后校正177

7.5相位超前-滞后校正183

7.6 T型网络校正190

7.7并联校正（局部反馈校正）195

7.8比例加微分控制199

7.9比例加积分控制202

7.10前馈控制202

7.11有源校正与综合设计法204

7.12用MATLAB进行系统设计206

第八章 非线性反馈控制系统212

8.1非线性系统的基本概念及特点212

8.2典型非线性静特性213

8.3描述函数法215

8.4相平面法226

8.5最优控制系统247

第九章 采样控制系统252

9.1引言252

9.2采样过程和采样定理255

9.3信号的复现257

9.4z-变换及脉冲传递函数260

9.5采样系统的性能分析269

9.6采样控制系统的设计286

习题297

附录1 ？-σp数值关系表336

附录2常见系统的根轨迹337

附录3常见一阶环节频率特性338

附录4常用校正装置339

附录5齿隙描述函数的幅值特性数值表343

附录6拉氏变换的基本定理344

附录7拉氏变换及z变换表347

附录8 MATLAB使用参考349