自动控制理论(第4版普通高等教育十一五国家级规划教材)

机 械 工 业 出 版 社本书较全面系统地介绍了自动控制理论的基本内容，并注重基本理论、基本概念和基本分析方法的阐述。全书共分十章，至第八章为经典控制理论，第九章为状态空间分析法，第十章为李雅普诺夫稳定性分析。其主要内容有：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、离散控制系统、非线性控制系统、状态空间分析法和李雅普诺夫稳定性分析。 全书内容丰富，层次分明，能满足理工科高校相关不同专业开展教学的需要。教材内容理论联系实际，叙述重点突出，说理深入浅出，文字简练流畅，易于自学。在各章的后面除了介绍MATLAB相关应用的内容外，还自第二章起附有一定数量的典型例题分析，旨在帮助学生加深对基本概念的理解和提高分析、综合问题的能力。 本书为高校本科电气自动化、电子信息类、机电一体化、仪表及测试等专业的“自动控制理论”课程教材，同时适用于自动控制专业作经典控制理论的相应教材，也可供从事控制工程的科技人员参考。 本书配有电子课件以方便教师课堂讲授，请登录机械工业出版社教育服务网（wwwcmpeducom）注册后下载。

第一章绪论1 第一节自动控制理论发展史简述1 第二节自动控制系统的一般概念2 第三节开环控制与闭环控制5 第四节自动控制系统的分类8 第五节对控制系统性能的要求和 本课程的任务9 习题10 第二章控制系统的数学模型12 第一节列写系统微分方程式的一般方法12 第二节非线性数学模型的线性化17 第三节传递函数19 第四节系统框图及其等效变换29 第五节控制系统的传递函数35 第六节信号流图和梅逊公式的应用38 第七节控制系统的反馈特性41 第八节用MATLAB处理控制系统的 数学模型44 小结48 例题分析48 习题51 第三章控制系统的时域分析法55 第一节典型的测试信号55 第二节一阶系统的时域响应57 第三节二阶系统的时域响应59 第四节高阶系统的时域响应68 第五节线性定常系统的稳定性71 第六节劳斯稳定判据73 第七节控制系统的稳态误差77 第八节MATLAB在时域分析法中的应用83 小结90 例题分析90 习题93 第四章根轨迹法97 第一节根轨迹法的基本概念97 第二节绘制根轨迹的基本规则101 第三节参量根轨迹的绘制110 第四节非最小相位系统的根轨迹112 第五节增加开环零、极点对根轨迹的 影响117 第六节用根轨迹法分析控制系统119 第七节MATLAB在根轨迹法中的应用122 小结126 例题分析126 习题129 第五章频率响应法134 第一节频率特性134 第二节对数坐标图138 第三节极坐标图149 第四节用频率法辨识线性定常系统的 数学模型157 第五节奈奎斯特稳定判据159 第六节相对稳定性分析170 第七节频域性能指标与时域性能 指标间的关系175 第八节MATLAB在频率响应法中的 应用179 小结185 例题分析186 习题190 第六章控制系统的校正196 第一节引言196 第二节超前校正197 第三节滞后校正206 第四节滞后超前校正211 第五节PID控制器及其参数的整定218 第六节MATLAB用于控制系统的校正226 小结231 例题分析231 习题240 第七章离散控制系统245 第一节引言245 第二节信号的采样与复现247 第三节z变换与z反变换252 第四节脉冲传递函数258 第五节差分方程266 第六节离散控制系统的性能分析270 第七节离散控制系统的数字校正277 第八节MATLAB在离散系统中的应用285 小结291 例题分析291 习题295 第八章非线性控制系统299 第一节非线性系统的概述299 第二节非线性元件的描述函数303 第三节用描述函数法分析非线性控制 系统310 第四节相轨迹312 第五节奇点与极限环319 第六节非线性系统的相平面分析324 第七节MATLAB在非线性控制系统中 的应用329 小结333 例题分析333 习题338 第九章状态空间分析法342 第一节状态变量描述342 第二节传递函数与动态方程的关系346 第三节矩阵A的对角化356 第四节线性定常连续系统状态方程的解361 第五节线性定常离散系统的动态 方程式371 第六节线性定常系统的能控性376 第七节线性定常系统的能观性382 第八节对偶性原理387 第九节能控性和能观性与传递函数 的关系388 第十节状态反馈和极点的任意配置392 第十一节内部模型的设计397 第十二节状态观测器及其应用399 第十三节MATLAB在状态空间分析法中 的应用404 小结411 例题分析412 习题422 第十章李雅普诺夫稳定性分析427 第一节李雅普诺夫稳定性427 第二节李雅普诺夫第二方法429 第三节线性定常系统的李雅普诺夫 稳定性分析433 第四节非线性系统的李雅普诺夫稳定性 分析435 小结439 例题分析440 习题442 附录444 附录A能控标准形与能观标准形的 变换444 附录B自动控制理论中常用技术术语 的中英文对照446 参考文献451