控制理論與控制工程

控制理論與控制工程學科是以工程領域內的控制系統為主要研究對象，採用現代數學方法和計算機技術、電子與通訊技術、測量技術等，研究系統的建模、分析、控制、設計和實現的理論、方法和技術的一門學科。 ^[1] 

目錄

前言

主要符號表

第一章控制系統導論1

第一節控制理論與控制工程發展概況1

第二節控制系統概述2

習題8

第二章連續控制系統的數學模型11

第一節數學工具——拉氏變換11

第二節時域模型——微分方程和狀態方程25

第三節復域模型——傳遞函數35

第四節頻域模型——頻率特性37

第五節圖示模型——系統框圖和信號流圖38

第六節控制系統的典型環節50

第七節工程控制系統的數學模型57

第八節基於MATLAB與SIMULINK建立系統數學模型69

習題70

第三章控制系統的時域分析法77

第一節典型時域輸入信號77

第二節系統時域響應78

第三節誤差分析與計算92

第四節穩定性分析與穩定判據100

第五節基於MATLAB與SIMULINK的系統時域特性分析107

習題116

第四章控制系統的根軌跡分析法120

第一節根軌跡的基本概念120

第二節根軌跡的基本特性及繪製方法123

第三節控制系統的根軌跡分析130

第四節基於MATLAB繪製系統根軌跡134

習題135

第五章控制系統的頻域分析法137

第一節頻率響應137

第二節典型環節的頻率特性140

第三節反饋控制系統的開環頻率特性150

第四節反饋控制系統的閉環頻率特性158

第五節系統頻域穩定性判據161

第六節系統閉環特性的頻域分析171

第七節頻域響應與時域響應間的關係175

第八節基於MATLAB與SIMULINK的系統頻域特性分析178

第九節工程實際系統的頻域法分析182

習題190

第六章線性連續系統的校正和控制195

第一節系統校正和控制概述195

第二節串聯校正196

第三節基於MATLAB與SIMULINK的系統串聯校正210

第四節PID控制214

第五節反饋校正224

第六節複合控制228

第七節工程實際系統的校正及其分析232

習題237

第七章線性定常系統的狀態空間分析與綜合240

第一節線性定常系統的狀態空間描述240

第二節線性定常系統狀態方程的解256

第三節線性定常系統的能控性與能觀性263

第四節線性定常系統的利亞普諾夫穩定性分析271

第五節線性定常系統的狀態反饋與極點配置277

第六節基於MATLAB與SIMULINK的狀態空間法分析282

第七節工程實際系統的狀態空間法分析286

習題292

第八章線性離散系統的分析與設計296

第一節離散系統概述296

第二節信號的採樣與復現297

第三節Z變換與Z反變換302

第四節離散系統的數學模型311

第五節線性離散系統的性能分析317

第六節線性離散系統的校正與控制325

第七節基於MATLAB與SIMULINK的離散系統分析334

習題337

第九章非線性控制系統339

第一節非線性概述339

第二節描述函數分析法342

第三節非線性系統的描述函數法分析248

第四節典型非線性特性的描述函數法分析351

第五節基於SIMULINK的非線性系統性能分析353

第六節利用非線性特性改善系統的性能356

習題358

附錄360

附錄A拉氏變換和Z變換表360

附錄B常用校正裝置362

附錄C習題參考答案363

參考文獻379