《控制理论基础》

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第一章自动控制系统的一般概念1

1-1自动控制系统1

1-2开环控制与闭环控制4

1-3自动控制系统的类型6

1-4对控制系统性能的要求7

第二章控制系统的数学模型9

2-1列写系统微分方程式的一般方法9

2-2非线性数学模型的线性化13

2-3传递函数15

2-4方块图20

2-5信号流图27

2-6状态变量描述32

2-7模式变换及其实现37

2-8线性变换50

2-9线性定常系统状态方程式的解61

小结71

习题71

第三章控制系统的时域分析77

3-1典型的试验信号77

3-2一阶系统的时域响应79

3-3二阶系统的时域响应80

3-4高阶系统的时域响应91

3-5用数字计算机求取系统的瞬态响应92

3-6线性定常系统的稳定性96

3-7劳斯稳定判据102

3-8控制系统的稳态误差106

小结116

习题116

第四章根轨迹法119

4-1根轨迹法的基本概念119

4-2绘制根轨迹的基本法则123

4-3几个参量根轨迹的绘制136

4-4非最小相位系统的根轨迹138

4-5应用计算机绘制根轨迹图146

小结149

典型例题分析150

习题156

第五章频率响应法160

5-1引言160

5-2频率特性160

5-3对数坐标图165

5-4极坐标图180

5-5对数幅相图188

5-6奈魁斯特稳定判据188

5-7相对稳定性203

5-8用数字计算机绘制波德图并分析系统的稳定性210

5-9闭环频率响应213

5-10系统的时域响应与频域响应之间的关系220

小结225

典型例题分析225

习题232

第六章离散控制系统238

6-1引言238

6-2连续信号的采样与复现240

6-3Z变换245

6-4脉冲传递函数254

6-5离散系统的时域描述263

6-6离散控制系统的性能分析274

小结283

典型例题分析283

习题289

第七章线性系统的能控性和能观性292

7-1线性定常系统的能控性292

7-2线性定常系统的能观性301

7-3能控性和能观性判据的另一形式304

7-4对偶性原理310

7-5能控性和能观性与传递函数的关系311

7-6线性系统的结构分解315

典型例题分析320

习题328

第八章控制系统的校正332

8-1引言332

8-2常用的校正网络334

8-3时域中的串联校正338

8-4频域中的串联校正345

8-5反馈校正352

8-6状态变量反馈355

8-7状态观测器及其应用359

8-8数字控制器的设计365

小结371

典型例题分析371

习题380

第九章非线性控制系统383

9-1引言383

9-2描述函数法386

9-3用描述函数分析非线性系统393

9-4相平面法的基本概念396

9-5相轨迹的绘制397

9-6奇点与极限环404

9-7非线性系统的相平面分析411

9-8李雅普诺夫稳定性分析416

小结427

典型例题分析427

习题436

第十章优控制原理439

10-1最优控制问题的叙述439

10-2用变分法求解最优控制问题441

10-3极小值原理460

10-4快速最优控制465

10-5线性二次型最优控制问题——线性状态调节器468

10-6动态规划482

典型例题分析490

习题499