《现代控制系统理论及应用》

目录1

第一章 控制系统设计的一般概念1

§1-1 引言1

§1-2 开环控制系统1

§1-3 闭环控制系统2

§1-4 仿人控制系统4

§1-5 现代控制系统的应用5

§1-6 术语和符号的定义10

第二章 控制工程中的数学方法14

§2-1 引言14

§2-2 复变量和s平面14

§2-3 傅里叶级数和傅里叶变换17

§2-4 拉普拉斯变换22

§2-5 常用的拉普拉斯变换23

§2-6 拉普拉斯变换的重要性质24

§2-7 利用部分分式展开求反变换25

§2-8 利用拉普拉斯变换求解微分方程26

§2-9 传递函数的概念28

§2-10 一般网络的传递函数29

§2-11 系统的传递函数31

§2-12 信号流图和梅逊定理34

§2-13 信号流图的简化35

§2-14 梅逊定理和信号流图于多回路反馈系统中的应用37

§2-15 矩阵代数的复习38

§2-16 状态空间概念43

§2-17 状态变量图48

§2-18 数字计算机求解时间响应50

§2-19 转移矩阵51

§2-20 状态空间法的应用55

§2-21 数字计算机求解转移矩阵56

§2-22 小结59

第三章 线性控制系统中物理装置70

的状态方程和传递函数70

§3-1 引言70

§3-2 电网络的状态方程70

§3-3 控制系统典型机械装置的传递函数和状态空间方程72

§3-4 控制系统中典型电气装置的传递函数和状态空间方程75

§3-5 典型液压装置的传递函数和状态空间方程86

§3-6 热力系统的传递函数90

§3-7 模拟的一般方法-守恒与模拟原理91

§4-2 典型反馈控制系统的响应特征99

§4-1 引言99

第四章 二阶系统99

§4-3 二阶系统的状态变量信号104

流图104

第五章 性能准则110

§5-1 引言110

§5-2 稳定性110

§5-3 灵敏度111

§5-4 静态准确度113

§5-5 瞬态响应120

§5-6 质量指标121

§5-7 零误差系统123

§5-8 基于ITAE性能准则的最佳123

化瞬态响应123

§5-9 其它实际问题125

§6-1 引言135

第六章 确定控制系统稳定性的方法135

§6-2 状态空间法确定特征方程136

§6-3 劳斯-赫尔维茨稳定判据139

§6-4 奈魁斯特稳定判据141

§6-5 伯德图法145

§6-6 用数字计算机求开环和闭环频率响应及时域响应154

§6-7 尼柯尔斯图线164

§6-8 闭环频率响应与时域响应之间的关系169

§6-9 负反馈系统的根轨迹法170

§6-10 正反馈系统的根轨迹法181

§6-11 绘制根轨迹图的计算机方法184

§7-1 引言203

§7-2 串联校正方法203

第七章 线性反馈系统的设计203

§7-3 局部回路反馈校正方法207

§7-4 线性反馈控制系统的设计209

举例209

§7-5 采用伯德图方法的设计211

§7-6 利用伯德图进行初步校正设计的近似方法218

§7-7 采用尼柯尔斯图线的设计223

§7-8 采用根轨迹法的设计225

§7-9 线性状态变量反馈概念233

§7-10 用线性状态变量反馈设计控制系统236

第八章 非线性反馈控制系统的设计250

§8-1 引言250

§8-2 非线性微分方程250

§8-3 对非线性系统无效的线性系统性质251

特性252

§8-4 非线性系统所特有的异常252

§8-5 分析非线性系统可采用的253

方法253

§8-6 线性化近似方法254

§8-7 描述函数的概念256

§8-8 常见非线性描述函数的推导257

§8-9 使用描述函数预卜振荡267

§8-10 应用描述函数对非线性反馈控制系统的设计270

§8-11 描述函数的数字计算机计算272

§8-12 逐段线性近似法276

§8-13 状态空间分析：相平面277

§8-14 相平面的作图277

§8-15 相平面图的特性283

§8-16 用相平面图法对非线性反馈控制系统的设计288

§8-17 李雅普诺夫稳定判据291

§8-18 波波夫方法296

§8-19 广义圆判据301

第九章 最佳控制理论和应用314

§9-1 引言314

§9-2 最佳控制问题的特征314

§9-3 可控性315

§9-4 可观测性318

§9-5 变分法319

§9-6 动态规划323

§9-7 庞特里亚金极大值原理327

§9-8 极大值原理应用于空间姿态控制问题329

附录A 拉普拉斯变换表342

附录B 奈魁斯特稳定判据的证明343

选题解答345

英汉名词对照359