控制工程基础(第四版)

本书是“十二五”普通高 等教育本科国家级规划教材 。 全书共分9章：第1章控 制系统的基本概念，第2章 数学模型，第3章时域分析 法，第4章根轨迹分析法， 第5章频域分析法，第6章控 制系统的设计和校正，第7 章线性离散系统与三变换， 第8章状态空间分析法，第9 章控制系统的应用和分析。 书末附有5个附录。每章附 有习题，附录E有部分习题 参考答案。 本书的特点是：淡化经 典控制与现代控制的界限， 突出方法论；重点阐述共性 问题，适应拓宽专业口径的 需要；不苛求严格的数学推 证，从直观的物理概念出发 分析问题、解决问题；特别 重视工程应用，除每章附有 较多机、电、液、气方面的 例题，还专辟一章介绍控制 理论在工程中应用的成功实 例；取材新颖，采用 MATLAB与SIMULINK等先进 软件分析和设计系统；编写 体系符合教学规律，好教易 学；传授科学知识与培养创 新能力并重。 本书可作为高等学校机 械类专业控制工程基础课程 的教材，也可供有关工程技 术人员参考。

第1章 控制系统的基本概念 1.1 控制系统的工作原理及其组成 1.1.1 工作原理 1.1.2 开环控制和闭环控制 1.1.3 闭环控制系统的组成 1.2 控制系统的基本类型 1.2.1 按输入量的特征分类 1.2.2 按系统中传递信号的性质分类 1.3 对控制系统的基本要求 1.4 控制工程发展概况与发展方向 习题 第2章 数学模型 2.1 控制系统的运动微分方程 2.1.1 建立数学模型的一般步骤 2.1.2 控制系统微分方程的列写 2.2 拉氏变换和逆变换 2.2.1 拉氏变换的定义 2.2.2 几种典型函数的拉氏变换 2.2.3 拉氏变换的主要定理 2.2.4 拉氏逆变换 2.2.5 应用拉氏变换求解线性微分方程 2.3 传递函数 2.3.1 传递函数的概念和定义 2.3.2 特征方程、零点和极点 2.3.3 关于传递函数的几点说明 2.3.4 典型环节及其传递函数 2.4 系统框图和信号流图 2.4.1 系统框图 2.4.2 系统框图的简化 2.4.3 系统信号流图和梅森公式 2.4.4 控制系统的传递函数 2.5 非线性数学模型的线性化 2.5.1 线性化问题的提出 2.5.2 非线性数学模型的线性化 2.5.3 系统线性化微分方程的建立 2.6 控制系统传递函数推导举例 2.6.1 机械系统 2.6.2 液压系统 2.6.3 液位系统 2.6.4 机电系统 2.6.5 热力系统 习题 第3章 时域分析法 3.1 典型输入信号 3.2 一阶系统的时间响应 3.2.1 一阶惯性环节的单位阶跃响应 3.2.2 一阶惯性环节的单位速度响应 3.2.3 一阶惯性环节的单位脉冲响应 3.2.4 线性定常系统时间响应的性质 3.3 二阶系统的时间响应