第1章控制系统的基本概念1

  1.1基本术语1

  1.2开环和闭环控制系统2

  1.3反馈控制系统的构成3

  1.4控制系统的分类4

  例题4

  习题7

第2章控制系统的数学模型11

  2.1物理对象的微分方程描述11

  2.2系统的传递函数13

  2.3方块图和信号流图15

  2.4物理对象的状态空间表达式17

  例题22

  习题52

第3章控制系统的运动分析66

  3.1瞬态响应和稳态响应66

  3.2冲激响应函数68

  3.3一阶系统和二阶系统的时间响应69

  3.4代数稳定性准则74

  3.5稳态误差76

  例题80

  习题103

第4章控制系统分析的频率响应方法116

  4.1频率特性函数116

  4.2对数频率特性图118

  4.3极坐标图121

  4.4奈魁斯特稳定性判据121

  4.5闭环频率响应124

  例题126

  习题144

第5章控制系统分析的根轨迹方法152

  5.1根轨迹图152

  5.2构造根轨迹的一般规则153

  5.3控制系统根轨迹的应用155

  例题155

  习题180

第6章单输入单输出控制系统的校正183

  6.1校正的基本概念183

  6.2串联校正装置的功能和特性184

  6.3串联校正的频率响应设计方法188

  6.4串联校正的根轨迹设计方法193

  例题196

  习题226

第7章描述函数法和相平面法230

  7.1非线性系统的描述函数分析230

  7.2非线性系统的相平面分析234

  例题236

  习题263第8章采样控制系统266

  8.1采样控制系统266

  8.2脉冲传递函数268

  8.3采样控制系统的稳定性分析269

  8.4采样控制系统的时间响应271

  8.5采样控制系统的校正设计274

  例题277

  习题294

第9章状态方程的解和特征值规范型298

  9.1传递函数矩阵和线性系统的运动298

  9.2复合系统的状态方程300

  9.3特征值规范型302

  9.4预解矩阵和矩阵指数的计算304

  9.5线性定常离散系统306

  例题307

  习题325

第10章线性定常控制系统的结构分析328

  10.1可控性和可控性判据328

  10.2系统的可控性分解331

  10.3单输入系统的两种可控规范型及其变换阵332

  10.4可观测性的初步讨论334

  10.5对偶原理337

  10.6系统的标准分解340

  10.7传递函数阵的零极对消与可控可观性341

  10.8实现问题342

  10.9线性定常离散时间系统的结构分析348

  例题350

  习题374

第11章线性定常系统的综合380

  11.1反馈控制的基本形式及其性质380

  11.2极点配置问题383

  11.3状态重构问题385

  11.4解耦控制388

  11.5多变量鲁棒调节器392

  例题399

  习题437

第12章李亚普诺夫稳定性分析446

  12.1李亚普诺夫稳定性446

  12.2李亚普诺夫稳定性定理448

  12.3李亚普诺夫方程449

  12.4非线性系统的李亚普诺夫稳定性分析450

  例题451

  习题465

第13章最优控制469

  13.1函数的极值469

  13.2泛函和变分法470

  13.3变分法在最优控制中的应用472

  13.4极小值原理475

  13.5线性二次型最优调节器476

  例题479

  习题496

附录A常用数学工具500

附录B清华大学1997—1999年研究生入学考试题

(自动控制理论)525

附录C部分习题参考答案531

参考文献567