自动控制原理出版时间：2011年版丛编项： 自动化国家级特色专业系列规划教材内容简介 《自动化国家级特色专业系列规划教材：自动控制原理》共分九章。第一章概述自动控制系统的基本概念以及发展的历程；第二章较为全面地描述控制系统各单元的微分方程、传递函数、方块图、状态空间等形式不一的数学模型和模型之间的关系；第三章讨论如何获取控制系统的时域响应和时域性能指标，着重分析了二阶系统的特点；第四章说明了系统的稳定性与稳态误差；第五章与第六章分别给出了根轨迹与频率特性两种图解分析方法；第七章则将连续时间控制系统分析与综合的方法推广应用到线性离散时间控制系统；第八章阐述基于状态空间模型的线性系统理论基础；第九章简单地介绍了非线性系统的基本概念、相平面分析法与描述函数法的基本知识。《自动化国家级特色专业系列规划教材：自动控制原理》立足自动控制的基础理论与概念，注意到知识的完整性与系统性。因此，不仅可作为自动化类与电气信息类相关专业本科生、研究生相应课程的教材，而且还可以作为广大从事自动控制人员教学、科研的参考书。目录第一章 概述第一节 自动控制系统的基本概念第二节 自动控制系统的基本结构形式一、开环控制系统二、闭环控制系统三、开环与闭环控制系统的比较第三节 自动控制系统的分类一、按控制系统的结构分类二、按系统给定信号的特征分类三、按系统传输信号的性质分类四、按系统的输入输出信号的数量分类五、按系统的数学描述分类六、按系统的参数是否随时间变化分类第四节 对自动控制系统的基本要求一、稳定性二、瞬态性能三、稳态误差第五节 自动控制理论的发展概况一、早期的自动控制系统二、经典控制理论三、现代控制理论四、大系统控制理论与智能控制理论第六节 本书的主要内容及结构体系习题一第二章 连续时间控制系统的数学模型第一节 列写动态系统的微分方程一、几个典型的例子二、微分方程模型及相似系统三、动态系统建模举例第二节 状态及状态空间模型一、状态空间的基本概念二、状态空间模型的建立三、关于状态空间模型的说明第三节 特殊环节的建模及处理一、纯滞后二、分布参数三、积分四、高阶五、非线性环节的线性化处理第四节 控制系统中其他环节的数学模型一、控制器的数学模型二、测量元件的数学模型三、执行机构的数学模型第五节 传递函数与方块图一、基本概念二、关于传递函数的讨论三、系统方块图第六节 信号流图与梅逊公式一、信号流图的基本构成二、信号流图的绘制三、梅逊增益公式第七节 各种数学模型间的关系一、由微分方程转换为状态方程二、由状态空间表达式求传递函数三、状态变换和状态变换中特征值的不变性四、由传递函数求状态空间表达式五、由方块图求系统状态空间表达式本章小结习题二第三章 连续时间控制系统的时域分析第一节 概述一、概述二、典型输入信号第二节 微分方程的经典求解方法一、系统的稳态响应求解二、微分方程的暂态响应求解三、暂态响应的时间常数第三节 微分方程的拉氏变换求解方法第四节 控制系统的性能指标及时域分析一、控制系统的时域性能指标二、控制系统的时域分析第五节 高阶系统的暂态响应一、高阶系统的阶跃响应二、高阶系统的闭环主导极点第六节 常规控制器及其对系统的影响一、常规控制器的控制规律二、控制器参数对控制过程的影响三、测量滞后对控制过程的影响第七节 状态方程的求解与分析一、线性定常齐次状态方程的解二、状态转移矩阵三、线性定常状态方程的解四、状态空间模型下的系统输出响应第八节 被控对象的实验建模一、常用的实验测试方法二、输入测试信号三、实验测试数据的处理本章小结习题三第四章 连续时间控制系统的稳定性与稳态误差第一节 劳斯稳定判据一、稳定性二、劳斯判据三、劳斯判据的应用四、赫尔维茨判据第二节 反馈控制系统的稳态误差一、稳态误差二、反馈控制系统的“型”三、稳态误差系数第三节 等效单位负反馈系统本章小结习题四第五章 根轨迹分析法第一节 概述一、根轨迹概念二、闭环零、极点和开环零、极点之间的关系三、根轨迹方程第二节 根轨迹的绘制方法第三节 广义根轨迹一、参数根轨迹二、零度根轨迹三、纯滞后系统的根轨迹第四节 基于根轨迹的系统性能分析一、开环极点对系统性能的影响二、开环零点对系统性能的影响三、增益K的选取第五节 基于根轨迹的系统补偿器设计一、超前补偿器的设计二、滞后补偿器的设计三、PID控制器的设计本章小结习题五第六章 频率特性分析法第一节 概述第二节 频率特性及其图示法一、频率特性的定义二、频率特性的图示法第三节 开环系统典型环节分解和频率特性曲线的绘制一、开环系统典型环节分解二、典型环节的幅相曲线绘制三、系统的开环幅相曲线绘制四、典型环节Bode图的绘制五、开环对数频率特性曲线绘制六、由频域实验确定系统传递函数第四节 奈奎斯特（Nyquist）稳定性判据一、Nyquist稳定性判据二、Nyquist稳定性判据的应用三、稳定裕度第五节 基于频率响应的补偿器设计一、频域指标与时域指标的关系二、超前补偿器的设计三、滞后补偿器的设计第六节 系统的闭环频率响应一、闭环频率特性二、等M圆三、等N圆本章小结习题六第七章 线性离散时间控制系统分析与综合第一节 采样过程与采样定理一、采样过程的数学描述二、采样信号的频谱分析三、采样定理四、采样信号的复现第二节 Z变换基础一、Z变换二、Z变换的几个性质三、Z反变换四、改进Z变换五、Z变换的局限性第三节 线性离散系统的数学描述及求解一、差分方程及其求解二、脉冲传递函数三、离散系统的状态空间模型第四节 离散系统的分析与设计一、离散系统的稳定性二、基于z域的分析与设计三、基于频率特性的分析与设计第五节 数字控制系统简介一、基于连续系统的分析与设计二、基于离散系统的分析与设计本章小结习题七第八章 线性定常系统的状态空间分析法第一节 线性定常连续系统的能控性和能观性一、直观理解二、能控性定义和能观性定义三、能控性判别四、能观性判别五、对偶原理第二节 线性定常连续系统的线性变换与结构分解一、非奇异线性变换二、状态空间的几种标准型式三、结构分解四、状态空间描述与传递函数描述的关系第三节 线性定常连续系统的状态反馈控制一、状态反馈控制的基本概念二、闭环线性系统的能控性与能观性三、状态反馈极点配置四、状态反馈镇定第四节 最优控制一、最优控制概述二、线性系统二次型最优控制问题三、状态调节器第五节 线性定常连续系统的状态观测器一、状态观测器二、降维状态观测器三、状态观测反馈系统（分离定理）第六节 线性定常离散系统的状态空间分析法一、离散系统的能控性二、离散系统的能观性三、连续系统与离散系统的关联与区别四、连续动态系统离散化后的能控性与能观性第七节 内模控制器设计本章小结习题八第九章 非线性系统分析第一节 控制系统中的典型非线性特性一、典型非线性特性二、非线性控制系统的特殊性三、非线性控制系统的分析方法第二节 相平面法一、相平面的基本概念二、相轨迹的性质三、相轨迹的绘制四、二阶线性系统的相轨迹五、非线性系统的相轨迹六、由相轨迹求时间解七、相平面分析第三节 描述函数法一、描述函数的概念二、典型非线性特性的描述函数三、描述函数分析法第四节 李雅普诺夫稳定性分析一、自治系统及其平衡状态二、李雅普诺夫稳定性定义三、李雅普诺夫稳定性的间接判别法四、李雅普诺夫稳定性的直接判别法五、线性连续定常系统的李雅普诺夫稳定性分析六、离散系统的李雅普诺夫稳定性分析本章小结习题九附录 拉普拉斯变换参考文献 上一篇: 自动控制原理 第二版 [徐国凯主编] 2011年版 下一篇: 《自动控制原理（第二版）》学习辅导与习题解答 2011年版
