●第一章緒論1
第一節自動控制理論發展史簡述1
第二節自動控制繫統的一般概念2
第三節開環控制與閉環控制5
第四節自動控制繫統的分類8
第五節對控制繫統性能的要求和本課程的任務9
習題10
第二章控制繫統的數學模型12
第一節列寫繫統微分方程式的一般方法12
第二節非線性數學模型的線性化17
第三節傳遞函數19
第四節繫統框圖及其等效變換29
第五節控制繫統的傳遞函數35
第六節信號流圖和梅遜公式的應用38
第七節控制繫統的反饋特性41
第八節用MATLAB處理控制繫統的數學模型44
小結48
例題分析48
習題51
第三章控制繫統的時域分析法55
第一節典型的測試信號55
第二節一階繫統的時域響應57
第三節二階繫統的時域響應59
第四節高階繫統的時域響應68
第五節線性定常繫統的穩定性71
第六節勞斯穩定判據73
第七節控制繫統的穩態誤差77
第八節MATLAB在時域分析法中的應用83
小結90
例題分析90
習題93
第四章根軌跡法97
第一節根軌跡法的基本概念97
第二節繪制根軌跡的基本規則101
第三節參量根軌跡的繪制110
第四節非最小相位繫統的根軌跡112
第五節增加開環零、極點對根軌跡的影響117
第六節用根軌跡法分析控制繫統119
第七節MATLAB在根軌跡法中的應用122
小結126
例題分析126
習題129
第五章頻率響應法134
第一節頻率特性134
第二節對數坐標圖138
第三節極坐標圖149
第四節用頻率法辨識線性定常繫統的
數學模型157
第五節奈奎斯特穩定判據159
第六節相對穩定性分析170
第七節頻域性能指標與時域性能指標間的關繫175
第八節MATLAB在頻率響應法中的應用179
小結185
例題分析186
習題190
第六章控制繫統的校正196
第一節引言196
第二節超前校正197
第三節滯後校正206
第四節滯後超前校正211
第五節PID控制器及其參數的整定218
第六節MATLAB用於控制繫統的校正226
小結231
例題分析231
習題240
第七章離散控制繫統245
第一節引言245
第二節信號的采樣與復現247
第三節z變換與z反變換252
第四節脈衝傳遞函數258
第五節差分方程266
第六節離散控制繫統的性能分析270
第七節離散控制繫統的數字校正277
第八節MATLAB在離散繫統中的應用285
小結291
例題分析291
習題295
第八章非線性控制繫統299
第一節非線性繫統的概述299
第二節件的描述函數303
第三節用描述函數法分析非線性控制繫統310
第四節相軌跡312
第五節奇點與極限環319
第六節非線性繫統的相平面分析324
第七節MATLAB在非線性控制繫統中的應用329
小結333
例題分析333
習題338
第九章狀態空間分析法342
第一節狀態變量描述342
第二節傳遞函數與動態方程的關繫346
第三節矩陣A的對角化356
第四節線性定常連續繫統狀態方程的解361
第五節線性定常離散繫統的動態方程式371
第六節線性定常繫統的能控性376
第七節線性定常繫統的能觀性382
第八節對偶性原理387
第九節能控性和能觀性與傳遞函數的關繫388
第十節狀態反饋和極點的任意配置392
第十一節內部模型的設計397
第十二節狀態觀測器及其應用399
第十三節MATLAB在狀態空間分析法中的應用404
小結411
例題分析412
習題422
第十章李雅普諾夫穩定性分析427
第一節李雅普諾夫穩定性427
第二節李雅普諾夫第二方法429
第三節線性定常繫統的李雅普諾夫穩定性分析433
第四節非線性繫統的李雅普諾夫穩定性
分析435
小結439
例題分析440
習題442
附錄444
附錄A能控標準形與能觀標準形的變換444
附錄B自動控制理論中常用技術術語的中英文對照446
參考文獻451

本書較全面繫統地介紹了自動控制理論的基本內容，並注重基本理論、基本概念和基本分析方法的闡述。全書共分十章，至第八章為經典控制理論，第九章為狀態空間分析法，第十章為李雅普諾夫穩定性分析。其主要內容有：控制繫統的數學模型、控制繫統的時域分析法、根軌跡法、頻率響應法、控制繫統的校正、離散控制繫統、非線性控制繫統、狀態空間分析法和李雅普諾夫穩定性分析。全書內容豐富，層次分明，能滿足理工科高校相關不同專業開展教學的需要。教材內容理論聯繫實際，敘述重點突出，說理深入淺出，文字簡練流暢，易於自學。在各章的後面除了介紹MATLAB相關應用的內容外，還自第二章起附有一定數量的典型例題分析，旨在幫助學生加深對基本概念的理解和提高分析、綜合問題的能力。本書為高校本科電氣自動化、電子信息類、機電一體化、儀表及測試等專業的“自動控制理論”課程教材，同時適用於自動控制專業作經典控制理論的相應教材，也可供從事控制工程的等