《船舶控制系统工程》

第1章绪论1

1.1 自动控制的发展1

1.2 控制和反馈控制2

1.3 反馈控制系统的构成和分类3

1.4 控制系统的响应和控制的优劣5

习题7

第2章线性定常系统和拉氏变换8

2.1 动特性和静特性8

2.2 线性微分方程8

2.3 交流现象和频率特性10

2.4 ＊频率响应和动特性11

2.5 ＊傅里叶变换13

2.6 拉氏变换14

2.7 拉氏变换公式17

2.8 微分方程解法举例20

2.9 部分分式的展开21

习题23

第3章传递函数和方框图25

3.1 信号和传递函数25

3.2 传递函数举例26

3.3 方框图29

3.4 方框图的等效变换30

3.5 控制系统方框图和扰动的处理33

3.6 线性化和集中常数化34

3.7 传递函数的意义和权函数38

习题39

第4章瞬态响应41

4.1 传递函数的基本形式和典型输入波形41

4.2 惯性环节42

4.3 振荡环节44

4.4 衰减振荡的性质48

4.5 闭环系统的瞬态响应和稳定性51

4.6 极点，零点的配置和瞬态响应53

习题55

第5章频率响应57

5.1 响应试验法57

5.2 频率响应和传递函数59

5.3 典型环节的频率特性60

5.4 环节的串联联接66

5.5 开环特性和稳定性69

5.6 闭环特性和尼科尔斯图线70

习题75

第6章稳定判据77

6.1 反馈控制系统的稳定和不稳定77

6.2 赫尔维茨和劳斯稳定判据77

6.3 奈奎斯特稳定判据80

6.4 波特图上的稳定判据和稳定度85

习题86

第7章反馈控制的特性88

7.1 瞬态特性88

7.2 稳态误差89

7.3 反馈的效果（稳态特性）93

7.4 瞬态特性和频率特性95

习题98

第8章控制系统的设计100

8.1 控制系统的性能指标与设计100

8.2 参数的调整101

8.3 串联校正102

8.4 反馈校正105

8.5 过程控制的设计106

8.6 过程调节器109

8.7 串级控制及其它112

习题113

9.1 非线性系统的特性115

第9章非线性控制115

9.2 描述函数116

9.3 基于描述函数的稳定判据119

9.4 相平面分析法120

9.5 采用继电器的控制系统123

9.6 ＊平衡点的稳定性126

习题129

第10章动特性试验和控制系统举例130

10.1 动特性试验130

10.2 传递函数的推算132

10.3 船体运动和自动操舵135

10.4 自动舵的未来趋势141

习题144

11.2 一阶系统145

第11章系统控制的基础145

11.1 系统控制的必要性145

11.3 状态方程和输出方程147

11.4 动态系统的控制149

11.5 状态方程的解151

11.6 特征根与特征向量153

11.7 对角化和标准形155

11.8 能控性，能观测性157

11.9 多变量反馈控制系统160

11.10 反馈控制系统的稳定判据161

习题162

第12章系统的最优控制164

12.1 静态最优化164

12.2 有约束条件的最优化165

12.3 变分法168

12.4 附带条件的变分法的最优控制170

12.5 哈密尔顿函数173

12.6 最大值原理176

12.7 反馈方式的最优控制178

12.8 动态规划法181

习题186

第13章离散值与随机信号187

13.1 数字控制和采样值187

13.2 正态分布的随机信号189

13.3 最优滤波器193

附录向量和矩阵198