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1.绪论1

1.1概述1

1.2自动控制理论的内容2

1.3自动控制系统的分类3

1.4反馈控制系统的基本组成5

1.5对控制系统的基本要求6

1.6控制系统常用的典型测试信号7

2.控制系统的数学模型10

2.1系统微分方程式的建立10

2.2传递函数11

2.3方块图14

2.4信号流图19

2.5机械系统的数学模型27

2.6齿轮组，传动皮带30

2.7检测元件32

2.8执行电机35

2.9典型位置随动系统的数学模型40

2.10控制系统举例41

2.11在MATLAB中系统数学模型的表示45

3.控制系统的时域分析50

3.1引言50

3.2稳定性的基本概念50

3.3劳斯判据52

3.4用MATLAB求根进行系统稳定性分析57

3.5控制系统的稳态误差60

3.6动态误差系数与误差级数68

3.7用MATLAB进行系统稳态误差分析72

3.8控制系统动态响应指标及线性定常系统动态响应的重要性质73

3.9二阶系统及高阶系统的动态响应77

3.10利用MATLAB进行系统动态特性分析88

4.根轨迹法95

4.1根轨迹定义与幅相条件95

4.2全根轨迹的绘制98

4.3用MATLAB绘制系统根轨迹107

4.4开环零极点的增加及移动对根轨迹的影响109

4.5广义根轨迹113

4.6用MATLAB绘制广义根轨迹及进行系统分析、设计116

5.频率响应法118

5.1频率特性的定义与性质118

5.2系统的开环频率特性图119

5.3用MATLAB绘制系统频率特性图133

5. 4稳定性分析——奈魁斯特（Nyquist）稳定性判据136

5. 5稳态性能分析146

5.6动态性能分析147

5.7闭环频率特性与尼柯尔斯图154

5.8利用MATLAB进行系统频域分析159

5.9频率特性的测试和传递函数的求取162

5.10灵敏度分析163

6.控制系统设计167

6.1控制系统设计的一般步骤167

6.2经典理论中设计控制系统的一般方法168

6.3相位超前校正170

6.4相位滞后校正179

6.5相位超前-滞后校正184

6.6 T型网络校正192

6.7并联校正（局部反馈校正）196

6.8比例加微分控制200

6.9比例加积分控制203

6.10 PID控制204

6.11前馈控制205

6.12有源校正与综合设计法206

6.13用MATLAB进行系统设计208

7非线性反馈控制系统214

7. 1非线性系统的基本概念及特点214

7.2典型非线性静特性215

7.3描述函数法217

7.4相平面法234

7.5时间最优控制系统254

8.采样控制系统259

8.1引言259

8.2采样过程和采样定理262

8.3信号的复现264

8.4 z-变换及脉冲传递函数267

8.5 采样系统的性能分析276

8.6采样控制系统的设计294

习题305

附录342

附录1 ξ-σp数值关系表342

附录2常见系统的根轨迹343

附录3常见一阶环节频率特性344

附录4常见校正装置345

附录5齿隙描述函数的幅值特性数值表349

附录6拉氏变换及z-变换定理350

附录7拉氏变换及z-变换表353

附录8 MATLAB使用参考355