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第1章? 绪论

? 1.1? 自动控制系统的基本原理

??? 1.1.1? 控制系统举例

??? 1.1.2? 反馈控制系统的构成

? 1.2? 自动控制系统的分类

??? 1.2.1? 按控制系统有无反馈分类

??? 1.2.2? 按控制作用的特点分类

? 1.3? 控制理论发展简史

? 1.4? 本课程的教学方法

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第2章? 控制系统的数学模型

? 2.1? 控制系统的微分方程

??? 2.1.1? 线系统与非线系统

??? 2.1.2? 线系统微分方程的列写

??? 2.1.3? 系统非线微分方程的线化

? 2.2? 传递函数

??? 2.2.1? 传递函数的定义

??? 2.2.2? 传递函数的主要特点

? 2.3? 系统的方框图及其简化

??? 2.3.1? 控制系统的基本连接方式

??? 2.3.2? 扰动作用下的闭环控制系统

??? 2.3.3? 方框图的绘制

??? 2.3.4? 方框图的变换

??? 2.3.5? 方框图的简化

? 2.4? 典型环节的传递函数

? 2.5? 利用MATLAB建立控制系统数学模型

??? 2.5.1? 传递函数

??? 2.5.2? 控制系统的零极点模型

??? 2.5.3? 传递函数的特征根及零极点图

??? 2.5.4? 控制系统的方框图模型

? 本章小结

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第3章 ?时间响应分析

? 3.1? 时间响应的基本概念

??? 3.1.1? 概念

??? 3.1.2? 时间响应的组成

??? 3.1.3? 典型输入信号

? 3.2? 一阶系统的时间响应

??? 3.2.1? 一阶系统的单位阶跃响应

??? 3.2.2? 一阶系统的单位脉冲响应

??? 3.2.3? 一阶系统的单位斜坡响应

??? 3.2.4? 线定常系统时间响应的质

? 3.3? 二阶系统的时间响应

??? 3.3.1? 二阶系统的单位阶跃响应

??? 3.3.2? 二阶系统的单位脉冲响应

? 3.4 ?瞬态响应的能指标

? 3.5? 误差分析与计算

??? 3.5.1? 基本概念

??? 3.5.2? 稳态误差的计算

??? 3.5.3? 输入信号作用下的稳态误差与系统的关系

??? 3.5.4? 干扰引起的稳态误差和系统误差

? 3.6? 基于MATLAB的控制系统时域分析

? 本章小结

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第4章? 频率特分析

? 4.1? 频率特的基本概念

??? 4.1.1? 频率响应和频率特

??? 4.1.2? 频率特的求取方法

? 4.2? 频率特的图示法

??? 4.2.1? 频率特的极坐标图

??? 4.2.2? 频率特的对数坐标图

? 4.3? 典型环节的频率特

??? 4.3.1? 比例环节

??? 4.3.2? 惯环节

??? 4.3.3? 积分环节

??? 4.3.4? 微分环节

??? 4.3.5? 振荡环节

??? 4.3.6? 延迟环节

??? 4.3.7? 一阶微分环节

??? 4.3.8? 二阶微分环节

? 4.4? 系统开环频率特

??? 4.4.1? 系统的开环Bode图的绘制

??? 4.4.2? 系统开环Nyquist图的绘制

??? 4.4.3? 开环频率特与闭环系统能的关系

? 4.5? 位系统

??? 4.5.1? 位系统的定义

??? 4.5.2? 位系统的特点

? 4.6? 系统闭环频率特

??? 4.6.1? 闭环频率特

??? 4.6.2? 频率特的特征量

??? 4.6.3? 二阶系统的频域能指标

? 4.7? 频率实验法估计系统的数学模型

??? 4.7.1? 频率实验法一般步骤

??? 4.7.2? 举例

? 4.8? 利用MATLA行控制系统的频率分析

? 本章小结

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第5章? 控制系统的稳定

? 5.1? 系统稳定的条件

??? 5.1.1? 稳定的概念

??? 5.1.2? 系统稳定的充要条件

? 5.2? Routh稳定判据

??? 5.2.1? Routh表

??? 5.2.2? Routh稳定判据

??? 5.2.3? Routh表列构成的四种情形

? 5.3? Nyquist稳定判据

??? 5.3.1? 理论基础

??? 5.3.2? Nyquist轨迹及其映射

??? 5.3.3? Nyquist稳定判据

??? 5.3.4? 应用举例

? 5.4? 稳定裕量

???5.4.1? 相位裕量

??? 5.4.2? 幅值裕量

??? 5.4.3? 几点说明

? 5.5? 利用MATLA行控制系统的稳定分析

? 本章小结

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第6章? 系统的综合与校正

? 6.1? 概述

??? 6.1.1? 控制系统的能指标

??? 6.1.2? 控制系统的校正

? 6.2? 串联校正

??? 6.2.1? 相位超前校正

??? 6.2.2? 相位滞后校正

??? 6.2.3? 相位滞后-超前校正

? 6.3? 反馈和顺馈校正

??? 6.3.1? 反馈校正

??? 6.3.2? 顺馈校正

? 6.4? PID控制器

??? 6.4.1? PD控制器

??? 6.4.2? PID控制器设计

??? 6.4.3? PID控制器

? 6.5? 利用MATLA行控制系统的校正

??? 6.5.1? 相位超前校正

??? 6.5.2? 相位滞后校正

??? 6.5.3? 相位滞后-超前校正

??? 6.5.4? PID校正

? 本章小结

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第7章? 根轨迹法

? 7.1? 根轨迹的基本概念

??? 7.1.1? 根轨迹的定义

??? 7.1.2? 闭环零、极点与开环零、极点的关系

??? 7.1.3? 根轨迹方程

? 7.2? 根轨迹的绘制

??? 7.2.1? 绘制根轨迹的基本条件

??? 7.2.2? 绘制规则

??? 7.2.3? 绘制举例

? 7.3? 参数根轨迹

? 7.4? 多回路根轨迹

? 7.5? 零度根轨迹

??? 7.5.1? 局部正反馈回路的根轨迹

??? 7.5.2? 非位系统零度根轨迹

? 7.6? 延迟系统根轨迹

??? 7.6.1? 绘制延迟系统根轨迹的条件

??? 7.6.2? 绘制延迟系统根轨迹的基本规则

? 7.7? 控制系统根轨迹分析方法

??? 7.7.1? 利用根轨迹确定系统参数

??? 7.7.2? 利用闭环极点估算系统的能指标

??? 7.7.3? 用根轨迹分析系统的动态能

??? 7.7.4? 用根轨迹分析系统的稳态能

??? 7.7.5? 开环零点、极点分布对系统能的影响

? 7.8? 利用MATLA行控制系统根轨迹分析

??? 7.8.1? 绘制根轨迹的MATLAB函数

??? 7.8.2? 用MATLAB绘制多回路根轨迹和求高阶代数方程的根

? 本章小结

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第8章? 非线系统

? 8.1? 非线系统的基本概念

??? 8.1.1? 典型的非线特

??? 8.1.2? 非线系统的特殊

??? 8.1.3? 非线控制系统的分析研究方法

? 8.2? 描述函数法

??? 8.2.1? 描述函数法的基本概念

??? 8.2.2? 典型非线特的描述函数

??? 8.2.3? 用描述函数法分析系统的稳定

? 8.3? 面法

??? 8.3.1? 面的基本概念

??? 8.3.2? 相轨迹的绘制方法

??? 8.3.3? 由相轨迹求时间信息

? 8.4? 面分析

??? 8.4.1? 线系统的面分析

??? 8.4.2? 非线系统的面分析

? 8.5? 非线系统的分析

? 8.6? 利用Simulin行非线系统的分析设计

? 本章小结

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第9章? 采样控制系统

? 9.1? 概述

? 9.2? 采样过程及采样定理

??? 9.2.1? 采样过程

??? 9.2.2? 采样定理

? 9.3? 保持器

??? 9.3.1? 信号的恢复

??? 9.3.2? 零阶保持器

??? 9.3.3? 一阶保持器

? 9.4? 采样系统的数学模型

??? 9.4.1? 差分方程

??? 9.4.2? 脉冲传递函数

? 9.5? 采样系统的稳定分析

??? 9.5.1? 采样系统稳定的条件

??? 9.5.2? 代数判据

??? 9.5.3? 采样系统的稳态误差

??? 9.5.4? 采样系统的动态能分析

??? 9.5.5? 采样系统的校正

? 9.6? 利用MATLA行采样控制系统分析

??? 9.6.1? z变换与z反变换

??? 9.6.2? 采样控制系统设计

? 本章小结

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附录

? 附录A? 拉普拉斯变换

? 附录B? z变换

? 附录C? 机械控制工程虚拟实验系统

参考文献

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