正版新书]自动控制原理(第2版高等院校自动化专业教材)徐国凯978

第1章 绪论
1.1 自动控制系统的一般概念
1.2 自动控制系统的分类
1.2.1 开环与闭环系统
1.2.2 定值、伺服与程序控制系统
1.2.3 线性与非线性控制系统
1.2.4 连续与离散控制系统
1.3 自动控制理论的发展概况
1.4 自动控制系统的性能要求
本章小结
习题
第2章 控制系统的数学模型
2.1 列写系统微分方程式的一般方法
2.1.1 简单系统微分方程的建立
2.1.2 复杂系统微分方程的建立
2.2 非线性数学模型的线性化
2.3 传递函数
2.3.1 传递函数的定义
2.3.2 传递函数的基本性质
2.3.3 控制系统的典型环节及其传递函数
2.4 框图和系统的传递函数
2.4.1 框图的组成
2.4.2 系统框图的建立
2.4.3 框图的等效变换
2.4.4 自动控制系统的传递函数
2.5 信号流图和梅逊公式的应用
2.5.1 信号流图的术语和性质
2.5.2 梅逊增益公式
2.6 Matlab在本章中的应用
本章小结
习题
第3章 控制系统的时域分析法
3.1 控制系统的时域性能指标
3.1.1 典型输入信号
3.1.2 控制系统时域性能指标
3.2 一阶系统的时域响应
3.2.1 一阶系统的数学模型
3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应
3,2.3 一阶系统的单位斜坡响应
3.2.4 一阶系统的单位脉冲响应
3.2.5 一阶系统的单位加速度响应
3.3 二阶系统的时域响应
3.3.1 二阶系统的数学模型
3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应
3.3.3 欠阻尼二阶系统的动态过程分析
3.3.4 二阶系统的单位脉冲响应
3.4 高阶系统的时域响应
3.5 线性系统的稳定性分析
3.5.1 系统稳定的充要条件
3.5.2 劳斯一赫尔维茨判据
3.5.3 劳斯稳定判据
3.5.4 赫尔维兹判据
3.6 控制系统的稳态误差
3.6.1 稳态误差的定义
3.6.2 系统类型¨
3.6.3 扰动作用下的稳态误差
3.6.4 提高系统稳态精度的方法
3.7 Matlab在本章中的应用
3.7.1 控制系统的传递函数
3.7.2 控制系统的时域响应
本章小结
习题
第4章 控制系统的根轨迹法
4.1 根轨迹法的基本概念
4.1.1 根轨迹的概念
4.1.2 根轨迹与系统性能
4.1.3 根轨迹的幅值条件和相角条件
4.1.4 根轨迹增益与系统开环增益的关系
4.2 绘制根轨迹的基本法则
4.3 参量根轨迹的绘制
4.4 非最小相位系统的根轨迹
4.4.1 正反馈回路的根轨迹
4.4.2 含有非最小相位元件的系统的根轨迹
4.4.3 滞后系统的根轨迹
4.5 用根轨迹分析控制系统
4.5.1 用根轨迹确定系统的有关参数
4.5.2 指定Ko时的闭环传递函数
4.5.3 确定具有指定阻尼比ξ的闭环极点和单位阶跃响应
4.6 Matlab在本章中的应用
本章小结
习题
第5章 控制系统的频率响应法
5.1 频率特性
5.1.1 频率特性的基本概念
5.1.2 由传递函数确定系统的频率响应
5.2 对数坐标图
5.2.1 典型因子的伯德图
5.2.2 绘制开环系统伯德图的一般步骤
5.2.3 最小相位系统与非最小相位系统
5.2.4 系统的类型与对数幅频特性曲线低频渐近线的对应关系
5.3 极坐标图
5.3.1 典型因子的乃氏图
5.3.2 极坐标图的一般形状
5.4 乃奎斯特稳定判据
5.4.1 幅角原理
5.4.2 乃奎斯特稳定判据介绍
5.4.3 乃氏判据应用于滞后系统
5.5 相对稳定性分析
5.5.1 增益裕量
5.5.2 相位裕量
5.5.3 相对稳定性与对数幅频特性中频段斜率的关系
5.6 频域性能指标与时域性能指标间的关系
5.6.1 闭环频率特性及其特征量
5.6.2 二阶系统时域响应与频域响应的关系
5.7 传递函数的实验确定
5.8 Matlab在本章中的应用
5.8.1 用Matlab绘制伯德图
5.8.2 用Matlab绘制乃奎斯特图
本章小结
习题
第6章 控制系统的校正
6.1 引言
6.1.1 被控对象
6.1.2 性能指标
6.1.3 系统校正
6.2 线性系统的基本控制规律
6.2.1 比例控制规律
6.2.2 比例-微分控制规律
6.2.3 积分控制规律
6.2.4 比例-积分控制规律
6.2.5 比例-积分-微分控制规律
6.3 串联校正
6.3.1 超前校正
6.3.2 滞后校正
6.3.3 滞后-超前校正
6.4 反馈校正
6.4.1 利用反馈校正改变局部结构和参数
6.4.2 利用反馈校正取代局部结构
6.5 复合校正
6.5.1 前馈校正与反馈控制组成的复合控制
6.5.2 扰动补偿校正与反馈控制组成的复合控制
6.6 Matlab在本章中的应用
本章小结
习题
第7章 非线性控制系统
7.1 非线性控制系统概述
7.1.1 研究非线性控制理论的意义
7.1.2 非线性系统的特征
7.1.3 非线性系统的分析与设计方法
7.2 常见非线性及其对系统运动的影响
7.2.1 非线性特性的等效增益
7.2.2 常见非线性因素对系统运动的影响
7.3 非线性元件的描述函数
7.3.1 描述函数的基本概念
7.3.2 非线性元件描述函数的举例
7.3.3 用描述函数法分析非线性控制系统
7.4 相平面分析法
7.4.1 相平面的基本概念
7.4.2 线性二阶系统的相轨迹
7.4.3 绘制相平面图的等倾斜线法
7.4.4 非线性系统的相平面分析
7.5 Matlab在本章中的应用
本章小结
习题
第8章 离散控制系统
8.1 引言
8.2 信号的采样与复现
8.2.1 采样过程
8.2.2 采样定理
8.2.3 零阶保持器
8.3 z变换与z反变换
8.3.1 z变换
8.3.2 z变换的基本性质
8.3.3 z反变换
8.4 脉冲传递函数
8.4.1 串联环节的脉冲传递函数
8.4.2 闭环系统的脉冲传递函数
8.5 差分方程
8.5.1 差分的定义
8.5.2 差分方程概述
8.5.3 用z变换法求解差分方程
8.5.4 用迭代法求解差分方程
8.6 离散控制系统的性能分析
8.6.1 离散控制系统的稳定性分析
8.6.2 闭环极点与瞬态响应的关系
8.6.3 离散系统的稳态误差
8.7 Matlab在本章中的应用
8.7.1 利用Simulink分析和设计离散控制系统
8.7.2 利用控制系统工具箱分析和设计离散控制系统
8.7.3 利用SISO分析工具分析和设计离散控制系统
本章小结
习题

徐国凯教授主编的《自动控制原理》系统全面地介绍了经典控制理论的基本内容。主要内容包括：自动控制基础知识、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析法、根轨迹法、频率响应法、控制系统的校正、非线性控制系统、离散控制系统。这些内容都是被国内外公认的关于自动控制理论的基本内容。为了便于读者深入理解本书所述的重要概念，每章都列举了一定数量的例题和习题。 本书的一个重要特点是适合渗透式双语教学。在每节中都为重要的技术术语加注了英文词汇，每章末都加入了重点概念和术语的中英文对照表，便于教师在课堂上对学生进行专业词汇的渗透，使学生在学习本课程的同时逐步增加专业词汇量，方便学生更好地阅读外文专业书籍及文献，进而切实提高双语教学水平。