自動控制原理(第2版)（簡體書）

徐國凱編著的《自動控制原理》系統全面地介紹了經典控制理論的基本內容，著重于基本概念、基本理論和基本方法的論述。 《自動控制原理》共分8章：緒論、控制系統的數學模型、控制系統的時域分析法、控制系統的根軌跡法、控制系統的頻率響應法、控制系統的校正、非線性控制系統、離散控制系統。 為了便于讀者深入理解本書所述的重要概念，每章都列舉了一定數量的例題和習題。另外，在每章都加入了Matlab的具體應用實例。 本書的一個重要特點是適合滲透式雙語教學。在每節中都為重要的技術術語加注了英文注釋，每章末都加入了重點概念和術語的中英文對照表，便于教師在課堂上對學生進行專業詞匯的滲透，使學生在學習本課程的同時逐步增加專業詞匯量，方便學生更好地閱讀外文專業書籍和文獻，進而切實提高雙語教學水平。 本書可作為自動化專業本科生的教科書，也可作為其他與控制有關的專業的本科生、研究生以及科技與工程人員的參考書。

第1章 緒論
1.1 自動控制系統的一般概念
1.2 自動控制系統的分類
1.2.1 開環與閉環系統
1.2.2 定值、伺服與程序控制系統
1.2.3 線性與非線性控制系統
1.2.4 連續與離散控制系統
1.3 自動控制理論的發展概況
1.4 自動控制系統的性能要求
本章小結
習題
第2章 控制系統的數學模型
2.1 列寫系統微分方程式的一般方法
2.1.1 簡單系統微分方程的建立
2.1.2 復雜系統微分方程的建立
2.2 非線性數學模型的線性化
2.3 傳遞函數
2.3.1 傳遞函數的定義
2.3.2 傳遞函數的基本性質
2.3.3 控制系統的典型環節及其傳遞函數
2.4 框圖和系統的傳遞函數
2.4.1 框圖的組成
2.4.2 系統框圖的建立
2.4.3 框圖的等效變換
2.4.4 自動控制系統的傳遞函數
2.5 信號流圖和梅遜公式的應用
2.5.1 信號流圖的術語和性質
2.5.2 梅遜增益公式
2.6 Matlab在本章中的應用
本章小結
習題
第3章 控制系統的時域分析法
3.1 控制系統的時域性能指標
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 控制系統時域性能指標
3.2 一階系統的時域響應
3.2.1 一階系統的數學模型
3.2.2 一階系統的單位階躍響應
3,2.3 一階系統的單位斜坡響應
3.2.4 一階系統的單位脈沖響應
3.2.5 一階系統的單位加速度響應
3.3 二階系統的時域響應
3.3.1 二階系統的數學模型
3.3.2 二階系統的單位階躍響應
3.3.3 欠阻尼二階系統的動態過程分析
3.3.4 二階系統的單位脈沖響應
3.4 高階系統的時域響應
3.5 線性系統的穩定性分析
3.5.1 系統穩定的充要條件
3.5.2 勞斯一赫爾維茨判據
3.5.3 勞斯穩定判據
3.5.4 赫爾維茲判據
3.6 控制系統的穩態誤差
3.6.1 穩態誤差的定義
3.6.2 系統類型¨
3.6.3 擾動作用下的穩態誤差
3.6.4 提高系統穩態精度的方法
3.7 Matlab在本章中的應用
3.7.1 控制系統的傳遞函數
3.7.2 控制系統的時域響應
本章小結
習題
第4章 控制系統的根軌跡法
4.1 根軌跡法的基本概念
4.1.1 根軌跡的概念
4.1.2 根軌跡與系統性能
4.1.3 根軌跡的幅值條件和相角條件
4.1.4 根軌跡增益與系統開環增益的關係
4.2 繪制根軌跡的基本法則
4.3 參量根軌跡的繪制
4.4 非最小相位系統的根軌跡
4.4.1 正反饋回路的根軌跡
4.4.2 含有非最小相位元件的系統的根軌跡
4.4.3 滯后系統的根軌跡
4.5 用根軌跡分析控制系統
4.5.1 用根軌跡確定系統的有關參數
4.5.2 指定Ko時的閉環傳遞函數
4.5.3 確定具有指定阻尼比ξ的閉環極點和單位階躍響應
4.6 Matlab在本章中的應用
本章小結
習題
第5章 控制系統的頻率響應法
5.1 頻率特性
5.1.1 頻率特性的基本概念
5.1.2 由傳遞函數確定系統的頻率響應
5.2 對數坐標圖
5.2.1 典型因子的伯德圖
5.2.2 繪制開環系統伯德圖的一般步驟
5.2.3 最小相位系統與非最小相位系統
5.2.4 系統的類型與對數幅頻特性曲線低頻漸近線的對應關係
5.3 極坐標圖
5.3.1 典型因子的乃氏圖
5.3.2 極坐標圖的一般形狀
5.4 乃奎斯特穩定判據
5.4.1 幅角原理
5.4.2 乃奎斯特穩定判據介紹
5.4.3 乃氏判據應用于滯后系統
5.5 相對穩定性分析
5.5.1 增益裕量
5.5.2 相位裕量
5.5.3 相對穩定性與對數幅頻特性中頻段斜率的關係
5.6 頻域性能指標與時域性能指標間的關係
5.6.1 閉環頻率特性及其特徵量
5.6.2 二階系統時域響應與頻域響應的關係
5.7 傳遞函數的實驗確定
5.8 Matlab在本章中的應用
5.8.1 用Matlab繪制伯德圖
5.8.2 用Matlab繪制乃奎斯特圖
本章小結
習題
第6章 控制系統的校正
6.1 引言
6.1.1 被控對象
6.1.2 性能指標
6.1.3 系統校正
6.2 線性系統的基本控制規律
6.2.1 比例控制規律
6.2.2 比例-微分控制規律
6.2.3 積分控制規律
6.2.4 比例-積分控制規律
6.2.5 比例-積分-微分控制規律
6.3 串聯校正
6.3.1 超前校正
6.3.2 滯后校正
6.3.3 滯后-超前校正
6.4 反饋校正
6.4.1 利用反饋校正改變局部結構和參數
6.4.2 利用反饋校正取代局部結構
6.5 復合校正
6.5.1 前饋校正與反饋控制組成的復合控制
6.5.2 擾動補償校正與反饋控制組成的復合控制
6.6 Matlab在本章中的應用
本章小結
習題
第7章 非線性控制系統
7.1 非線性控制系統概述
7.1.1 研究非線性控制理論的意義
7.1.2 非線性系統的特徵
7.1.3 非線性系統的分析與設計方法
7.2 常見非線性及其對系統運動的影響
7.2.1 非線性特性的等效增益
7.2.2 常見非線性因素對系統運動的影響
7.3 非線性元件的描述函數
7.3.1 描述函數的基本概念
7.3.2 非線性元件描述函數的舉例
7.3.3 用描述函數法分析非線性控制系統
7.4 相平面分析法
7.4.1 相平面的基本概念
7.4.2 線性二階系統的相軌跡
7.4.3 繪制相平面圖的等傾斜線法
7.4.4 非線性系統的相平面分析
7.5 Matlab在本章中的應用
本章小結
習題
第8章 離散控制系統
8.1 引言
8.2 信號的采樣與復現
8.2.1 采樣過程
8.2.2 采樣定理
8.2.3 零階保持器
8.3 z變換與z反變換
8.3.1 z變換
8.3.2 z變換的基本性質
8.3.3 z反變換
8.4 脈沖傳遞函數
8.4.1 串聯環節的脈沖傳遞函數
8.4.2 閉環系統的脈沖傳遞函數
8.5 差分方程
8.5.1 差分的定義
8.5.2 差分方程概述
8.5.3 用z變換法求解差分方程
8.5.4 用迭代法求解差分方程
8.6 離散控制系統的性能分析
8.6.1 離散控制系統的穩定性分析
8.6.2 閉環極點與瞬態響應的關係
8.6.3 離散系統的穩態誤差
8.7 Matlab在本章中的應用
8.7.1 利用Simulink分析和設計離散控制系統
8.7.2 利用控制系統工具箱分析和設計離散控制系統
8.7.3 利用SISO分析工具分析和設計離散控制系統
本章小結
習題