自動控制原理（第2版）

第1章 緒論
1.1 自動控制理論的發(fā)展史
一、引言
二、自動控制理論的發(fā)展史及內(nèi)容
1.2 自動控制的基本原理與控制方式
一、自動控制技術(shù)及其應(yīng)用
二、自動控制的基本控制方式及結(jié)構(gòu)
1.3 自動控制系統(tǒng)的分類
一、按控制方式分
二、按給定輸入信號的變化規(guī)律分
三、按系統(tǒng)中元件的特性分
四、按系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分
五、按系統(tǒng)中信號的形式分
1.4 對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求
一、對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求
二、本課程的任務(wù)
1.5 MATLAB軟件及其應(yīng)用簡介
一、MAILAB仿真軟件概述
二、MAgILAB在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.1 預(yù)備知識：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
一、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的概念及作用
二、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立方法
三、控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的種類
2.2 項(xiàng)目1：建立控制系統(tǒng)的微分方程
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例
三、項(xiàng)目總結(jié)
2.3 項(xiàng)目2：求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例
三、項(xiàng)目總結(jié)
2.4 項(xiàng)目3：建立控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例
三、項(xiàng)目總結(jié)
2.5 項(xiàng)目4：由動態(tài)結(jié)構(gòu)圖求取控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例
三、項(xiàng)目總結(jié)
2.6 項(xiàng)目5：建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型工程案例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第3章 控制系統(tǒng)的時域分析
3.1 預(yù)備知識：典型輸入信號和時域性能指標(biāo)
一、典型輸入信號
二、時域性能指標(biāo)
3.2 項(xiàng)目1：控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例：利用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
三、項(xiàng)目實(shí)例：利用代數(shù)判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3.3 項(xiàng)目2：一階控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例：一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)分析
三、項(xiàng)目實(shí)例：一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
3.4 項(xiàng)目3：二階控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例：二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線繪制
三、項(xiàng)目實(shí)例：二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)計算
四、項(xiàng)目實(shí)例：二階系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
3.5 項(xiàng)目4：控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例：給定信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
三、項(xiàng)目實(shí)例：擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
四、項(xiàng)目實(shí)例：系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
五、項(xiàng)目實(shí)例：利用MATLAB軟件分析
系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6 項(xiàng)目5：控制系統(tǒng)的時域分析應(yīng)用工程案例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第4章 控制系統(tǒng)的頻域分析
4.1 預(yù)備知識：控制系統(tǒng)的頻率特性
一、頻率特性的概念與定義
二、頻率特性的求取方法
三、頻率特性的幾何表示法
4.2 項(xiàng)目1：控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
一、項(xiàng)目實(shí)例：頻率特性曲線的繪制
二、項(xiàng)目實(shí)例：系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性曲線繪帶
4.3 項(xiàng)目2：用頻域法分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一、項(xiàng)目實(shí)例：利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
二、項(xiàng)目實(shí)例：利用對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
三、項(xiàng)目實(shí)例：系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性分析
四、項(xiàng)目實(shí)例：利用MATLAB軟件分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.4 項(xiàng)目3：用頻域法分析控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)
一、預(yù)備知識：開環(huán)對數(shù)幅頻特性的三頻段
二、項(xiàng)目實(shí)例：用頻域法分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能
三、項(xiàng)目實(shí)例：用頻域法分析系統(tǒng)的動態(tài)性能
4.5 項(xiàng)目4：控制系統(tǒng)的頻域分析應(yīng)用工程案例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第5章 控制系統(tǒng)的校正
5.1 預(yù)備知識：系統(tǒng)校正概述
一、系統(tǒng)校正的基本方式
二、系統(tǒng)性能指標(biāo)的確定
三、常用校正裝置及其特性
5.2 項(xiàng)目1：串聯(lián)校正的理論設(shè)計方法
一、預(yù)備知識
二、串聯(lián)超前校正（比例一微分校正）
三、串聯(lián)滯后校正（比例一積分校正）
四、串聯(lián)滯后一超前校正（比例-積分-微分校正）
5.3 項(xiàng)目2：利用復(fù)合校正消除穩(wěn)態(tài)誤差
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例
5.4 項(xiàng)目3：控制系統(tǒng)的工程設(shè)計案例
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第6章 采樣控制系統(tǒng)
6.1 預(yù)備知識：采樣控制系統(tǒng)基礎(chǔ)
一、采樣控制系統(tǒng)的基本概念
二、信號的采樣與復(fù)現(xiàn)
6.2 項(xiàng)目1：z變換
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例：z變換的求解
三、項(xiàng)目實(shí)例：z反變換的求解
6.3 項(xiàng)目2：差分方程的建立與求解
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例：差分方程的建立
三、項(xiàng)目實(shí)例：差分方程的求解
6.4 項(xiàng)目3：脈沖傳遞函數(shù)
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例：脈沖傳遞函數(shù)的求解
6.5 項(xiàng)目4：采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
一、預(yù)備知識
二、項(xiàng)目實(shí)例
6.6 項(xiàng)目5：采樣控制系統(tǒng)的性能分析
一、采樣控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)分析
二、閉環(huán)極點(diǎn)分布與動態(tài)響應(yīng)的關(guān)系
三、采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第7章 現(xiàn)代控制技術(shù)簡介
7.1 非線性控制技術(shù)
一、典型的非線性特性
二、非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)
三、非線性系統(tǒng)的研究方法
7.2 魯棒控制技術(shù)
一、魯棒控制的基本概念
二、魯棒控制理論簡述
7.3 模糊控制技術(shù)
一、模糊控制的概念及發(fā)展
二、模糊控制的特點(diǎn)
三、模糊控制方法
7.4 自適應(yīng)控制技術(shù)
一、自適應(yīng)控制的基本思想與概念
二、自適應(yīng)控制方法
三、自適應(yīng)控制研究中的理論問題

附錄I：MATLAB語言及其在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
第一節(jié) MATlLAB語言簡介
一、概述
二、MATLAB語言的功能
第二節(jié) MATLAB語言基礎(chǔ)
一、MATLAB中的數(shù)據(jù)
二、MATLAB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
三、MATLAB的運(yùn)算符和優(yōu)先級
四、MATLAB的表達(dá)式及其語句結(jié)構(gòu)
五、MATLAB的數(shù)值運(yùn)算
六、MATLAB的符號運(yùn)算
七、MATLAB的程序設(shè)計
八、MATLAB的圖形可視化
第三節(jié) MATLAB在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

附錄II：拉普拉斯變換
一、拉氏變換和拉氏逆變換的定義
二、拉氏積分的收斂條件
三、拉普拉斯變換的性質(zhì)
四、常用函數(shù)的拉氏變換和z變換表
五、用查表法進(jìn)行拉氏反變換
參考文獻(xiàn)