現(xiàn)代控制系統(tǒng)（第十三版）

第1章控制系統(tǒng)導論1
1.1引言1
1.2自動控制簡史4
1.3控制系統(tǒng)實例8
1.4工程設計12
1.5控制系統(tǒng)設計13
1.6機電一體化系統(tǒng)15
1.7綠色工程18
1.8控制系統(tǒng)前瞻19
1.9設計實例20
1.10循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)23
1.11小結25
技能自測25
基礎練習題27
一般習題28
難題32
設計題33
術語和概念35
第2章系統(tǒng)數學模型37
2.1引言37
2.2物理系統(tǒng)的微分方程(組)37
2.3物理系統(tǒng)的線性近似41
2.4拉普拉斯變換43
2.5線性系統(tǒng)的傳遞函數48
2.6框圖模型58
2.7信號流圖模型61
2.8設計實例66
2.9利用控制系統(tǒng)設計軟件進行系統(tǒng)仿真80
2.10循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)91
2.11小結93
技能自測93
基礎練習題96
一般習題102
難題113
設計題115
計算機輔助設計題117
術語和概念119
第3章狀態(tài)空間模型122
3.1引言122
3.2動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變量123
3.3狀態(tài)微分方程（組）125
3.4信號流圖模型和框圖模型129
3.5其他形式的信號流圖和框圖模型137
3.6由狀態(tài)方程求解傳遞函數140
3.7狀態(tài)轉移矩陣和系統(tǒng)時間響應141
3.8設計實例144
3.9利用控制系統(tǒng)設計軟件分析狀態(tài)空間模型154
3.10循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)157
3.11小結159
技能自測159
基礎練習題162
一般習題165
難題173
設計題175
計算機輔助設計題176
術語和概念178
第4章反饋控制系統(tǒng)的特性180
4.1引言180
4.2偏差信號分析182
4.3控制系統(tǒng)對參數變化的靈敏度184
4.4反饋控制系統(tǒng)的干擾信號187
4.5系統(tǒng)瞬態(tài)響應的調控190
4.6穩(wěn)態(tài)誤差192
4.7反饋的代價194
4.8設計實例195
4.9利用控制系統(tǒng)設計軟件分析控制系統(tǒng)的特性204
4.10循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)209
4.11小結212
技能自測213
基礎練習題215
一般習題219
難題227
設計題229
計算機輔助設計題233
術語和概念236
第5章反饋控制系統(tǒng)的性能237
5.1引言237
5.2測試輸入信號238
5.3二階系統(tǒng)的性能240
5.4零點和第三個極點對二階系統(tǒng)響應的影響244
5.5s平面上特征根的位置與系統(tǒng)的瞬態(tài)響應248
5.6反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差249
5.7綜合性能指標254
5.8線性系統(tǒng)的簡化258
5.9設計實例261
5.10利用控制系統(tǒng)設計軟件分析系統(tǒng)性能270
5.11循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)274
5.12小結276
技能自測277
基礎練習題279
一般習題283
難題288
設計題290
計算機輔助設計題293
術語和概念296
第6章線性反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性297
6.1穩(wěn)定性的概念297
6.2勞斯赫爾維茨穩(wěn)定性判據300
6.3反饋控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性306
6.4狀態(tài)變量系統(tǒng)的穩(wěn)定性307
6.5設計實例309
6.6利用控制系統(tǒng)設計軟件分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性315
6.7循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)320
6.8小結322
技能自測322
基礎練習題324
一般習題327
難題332
設計題335
計算機輔助設計題337
術語和概念339
第7章根軌跡法340
7.1引言340
7.2根軌跡的概念340
7.3繪制根軌跡344
7.4應用根軌跡法進行參數設計355
7.5靈敏度與根軌跡358
7.6PID控制器362
7.7負增益控制371
7.8設計實例375
7.9利用控制系統(tǒng)設計軟件分析根軌跡382
7.10循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)386
7.11小結387
技能自測389
基礎練習題392
一般習題396
難題406
設計題410
計算機輔助設計題415
術語和概念417
第8章頻率響應法419
8.1引言419
8.2頻率響應圖421
8.3頻率響應測量437
8.4頻域性能指標438
8.5對數幅相圖440
8.6設計實例441
8.7利用控制系統(tǒng)設計軟件的頻率響應方法448
8.8循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)453
8.9小結455
技能自測456
基礎練習題459
一般習題462
難題471
設計題472
計算機輔助設計題475
術語和概念477
第9章頻域穩(wěn)定性479
9.1引言479
9.2s平面上的圍線映射480
9.3奈奎斯特穩(wěn)定性判據484
9.4相對穩(wěn)定性與奈奎斯特穩(wěn)定性判據492
9.5利用頻域方法確定系統(tǒng)的時域性能指標497
9.6系統(tǒng)帶寬503
9.7時延系統(tǒng)的穩(wěn)定性503
9.8設計實例506
9.9頻域中的PID控制器520
9.10利用控制系統(tǒng)設計軟件分析頻域穩(wěn)定性521
9.11循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)535
9.12小結536
技能自測537
基礎練習題539
一般習題544
難題553
設計題557
計算機輔助設計題562
術語和概念564
第10章反饋控制系統(tǒng)設計565
10.1引言565
10.2系統(tǒng)設計方法566
10.3串聯(lián)校正器567
10.4用伯德圖法設計超前校正器570
10.5用根軌跡法設計超前校正器575
10.6利用積分型校正器設計反饋控制系統(tǒng)580
10.7用根軌跡法設計滯后校正器582
10.8用伯德圖法設計滯后校正器585
10.9在伯德圖上用解析法進行系統(tǒng)設計588
10.10帶前置濾波器的反饋控制系統(tǒng)589
10.11設計具有最小節(jié)拍響應的系統(tǒng)592
10.12設計實例594
10.13利用控制系統(tǒng)設計軟件設計控制系統(tǒng)601
10.14循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)606
10.15小結607
技能自測608
基礎練習題611
一般習題615
難題624
設計題626
計算機輔助設計題630
術語和概念632
第11章狀態(tài)變量反饋系統(tǒng)設計634
11.1引言634
11.2能控性和能觀性635
11.3全狀態(tài)反饋控制設計639
11.4觀測器設計643
11.5觀測器和全狀態(tài)反饋控制的集成646
11.6參考輸入信號651
11.7最優(yōu)控制系統(tǒng)653
11.8內模設計659
11.9設計實例662
11.10利用控制系統(tǒng)設計軟件設計狀態(tài)變量反饋667
11.11循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)671
11.12小結672
技能自測673
基礎練習題676
一般習題678
難題682
設計題686
計算機輔助設計題689
術語和概念692
第12章魯棒控制系統(tǒng)694
12.1引言694
12.2魯棒控制系統(tǒng)和系統(tǒng)靈敏度695
12.3魯棒性分析698
12.4含有不確定參數的系統(tǒng)700
12.5魯棒控制系統(tǒng)設計701
12.6魯棒PID控制器設計705
12.7魯棒內模控制系統(tǒng)708
12.8設計實例710
12.9偽定量反饋系統(tǒng)718
12.10利用控制系統(tǒng)設計軟件設計
魯棒控制系統(tǒng)720
12.11循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)722
12.12小結723
技能自測724
基礎練習題727
一般習題729
難題733
設計題736
計算機輔助設計題740
術語和概念743
第13章數字控制系統(tǒng)744
13.1引言744
13.2數字控制系統(tǒng)應用概貌744
13.3采樣控制系統(tǒng)746
13.4z變換748
13.5閉環(huán)反饋采樣控制系統(tǒng)751
13.6二階采樣控制系統(tǒng)的性能754
13.7帶有數字校正器的閉環(huán)系統(tǒng)756
13.8數字控制系統(tǒng)的根軌跡758
13.9控制器的數字實現(xiàn)761
13.10設計實例762
13.11利用控制系統(tǒng)設計軟件設計數字控制系統(tǒng)768
13.12循序漸進設計實例——磁盤驅動器讀取系統(tǒng)772
13.13小結773
技能自測773
基礎練習題776
一般習題778
難題780
設計題781
計算機輔助設計題783
術語和概念784
參考文獻785