本書主要討論了控制系統(tǒng)的基本理論、一般分析方法以及綜合方法，主要內(nèi)容包括：緒論，控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、時域分析、頻率特性、穩(wěn)定性、誤差分析、根軌跡、分析與校正，并結合工程應用實際介紹了經(jīng)典控制理論在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應用。本書在內(nèi)容的編寫上著重拓寬基礎知識面，加強工程背景知識的介紹，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和工程實踐能力為原則，通過對應用實例的分析提高學生解決問題的能力。為幫助讀者理解掌握各章內(nèi)容，書中有針對性地設置了一定量的習題。本書的特點是論述深入淺出，精講多練，簡潔實用，適用于應用型本科院校機械類專業(yè)，也可作為相關專業(yè)的教學參考書，同時還可供有關專業(yè)的工程技術人員參考。本書配有電子課件及習題參考答案，向授課教師免費提供，需要者可登錄機工教育服務網(wǎng)（www.cmpedu.com）下載。
前言
第1章緒論
1.1控制系統(tǒng)舉例
1.2自動控制系統(tǒng)的基本概念
1.2.1自動控制系統(tǒng)的工作原理
1.2.2對控制系統(tǒng)的基本要求
1.2.3控制系統(tǒng)的基本控制方式
1.2.4自動控制系統(tǒng)的基本組成
1.2.5機械控制系統(tǒng)的常用名詞術語
1.3自動控制系統(tǒng)的分類
1.3.1按輸入量的變化規(guī)律進行分類
1.3.2按系統(tǒng)中傳遞信號的性質分類
1.4控制理論發(fā)展簡史
1.5本課程的教學方法
習題
第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1概念
2.1.1數(shù)學模型的概念
2.1.2線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
2.2控制系統(tǒng)的微分方程
2.2.1建立微分方程的基本步驟
2.2.2機械系統(tǒng)的微分方程
2.2.3電氣系統(tǒng)的微分方程
2.2.4機電系統(tǒng)的微分方程
2.2.5非線性微分方程的線性化
2.3拉氏變換和反變換
2.3.1拉氏變換的定義
2.3.2幾種典型函數(shù)的拉氏變換
2.3.3拉氏變換的性質
2.3.4拉氏反變換
2.3.5應用拉氏變換解線性微分方程
2.4傳遞函數(shù)
2.4.1傳遞函數(shù)的定義
2.4.2典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.5系統(tǒng)的方框圖和信號流圖
2.5.1系統(tǒng)方框圖的組成
2.5.2環(huán)節(jié)的基本連接方式
2.5.3方框圖的變換與簡化
2.5.4系統(tǒng)的信號流圖及其簡化
2.5.5梅遜公式及其應用
習題
第3章控制系統(tǒng)的時域分析
3.1時間響應與典型輸入信號
3.1.1時間響應及其組成
3.1.2典型輸入信號
3.1.3瞬態(tài)響應的性能指標
3.2一階系統(tǒng)的時間響應
3.2.1一階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.2.2一階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.2.3一階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.2.4一階系統(tǒng)的單位斜坡響應
3.2.5線性定常系統(tǒng)時間響應的主要特征
3.3二階系統(tǒng)的時間響應
3.3.1二階系統(tǒng)的數(shù)學模型
3.3.2二階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.3.3二階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.3.4二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應性能指標
3.4高階系統(tǒng)的時間響應
3.4.1高階系統(tǒng)的時間響應分析
3.4.2高階系統(tǒng)的簡化
3.4.3高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應性能指標估算方法
3.5計算機輔助時域分析習題
第4章控制系統(tǒng)的頻率特性
4.1頻率特性的基本概念
4.1.1頻率響應與頻率特性
4.1.2頻率特性的求取方法
4.1.3頻率特性的表示方法
4.2典型環(huán)節(jié)的極坐標圖
4.2.1比例環(huán)節(jié)
4.2.2積分環(huán)節(jié)
4.2.3微分環(huán)節(jié)
4.2.4慣性環(huán)節(jié)
4.2.5一階微分環(huán)節(jié)
4.2.6振蕩環(huán)節(jié)
4.2.7二階微分環(huán)節(jié)
4.2.8延遲環(huán)節(jié)
4.2.9系統(tǒng)奈奎斯特圖的畫法
4.3典型環(huán)節(jié)的對數(shù)坐標圖
4.3.1比例環(huán)節(jié)
4.3.2積分環(huán)節(jié)
4.3.3微分環(huán)節(jié)
4.3.4慣性環(huán)節(jié)
4.3.5一階微分環(huán)節(jié)
4.3.6振蕩環(huán)節(jié)
4.3.7二階微分環(huán)節(jié)
4.3.8延遲環(huán)節(jié)
4.3.9伯德圖的一般繪制方法
4.4系統(tǒng)頻率特性的實驗確定方法
4.4.1頻率特性的實驗分析法
4.4.2由實驗獲得的對數(shù)坐標圖確定（估計）系統(tǒng)的頻率特性
4.5閉環(huán)頻率特性與頻域性能指標
4.5.1閉環(huán)頻率特性
4.5.2閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標
4.5.3系統(tǒng)的頻域性能指標與時域性能指標之間的關系
4.6最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)
4.6.1最小相位傳遞函數(shù)與最小相位系統(tǒng)
4.6.2產(chǎn)生非最小相位的一些環(huán)節(jié)習題
第5章控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.1穩(wěn)定性的基本概念
5.1.1穩(wěn)定性的定義
5.1.2控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件
5.1.3線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
5.2代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)
5.2.1勞斯判據(jù)
5.2.2赫爾維茨判據(jù)
5.3幾何穩(wěn)定性判據(jù)
5.3.1輻角原理
5.3.2奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)
5.3.3對數(shù)頻率特性的穩(wěn)定性判據(jù)
5.4系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
5.4.1相位穩(wěn)定裕度
5.4.2幅值穩(wěn)定裕度
5.4.3影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素
5.5切削的數(shù)學模型及穩(wěn)定性分析
5.5.1切削系統(tǒng)的數(shù)學模型
5.5.2切削穩(wěn)定性分析
習題
第6章控制系統(tǒng)的誤差分析
6.1誤差的概念
6.1.1誤差
6.1.2偏差信號
6.1.3誤差信號
6.1.4期望輸出信號的確定
6.1.5偏差信號與誤差信號的關系
6.2系統(tǒng)的類型
6.3靜態(tài)誤差
6.3.1靜態(tài)誤差系數(shù)和靜態(tài)誤差的計算
6.3.2干擾輸入作用下的靜態(tài)誤差
6.3.3復合控制系統(tǒng)的誤差分析
6.4動態(tài)誤差
6.5工程中的誤差分析實例習題
第7章控制系統(tǒng)的根軌跡
7.1根軌跡與控制系統(tǒng)特性
7.1.1根軌跡的基本概念
7.1.2根軌跡與系統(tǒng)性能
7.2繪制根軌跡的基本法則
7.2.1繪制根軌跡的相位條件和幅值條件
7.2.2繪制根軌跡的基本規(guī)則
7.3用根軌跡分析控制系統(tǒng)的性能
7.3.1確定具有指定阻尼比ξ的閉環(huán)極點和單位階躍響應
7.3.2指定K1時的閉環(huán)傳遞函數(shù)
7.3.3用根軌跡確定系統(tǒng)的有關參數(shù)
7.4利用MATLAB 繪制系統(tǒng)根軌跡
習題
第8章控制系統(tǒng)的分析與校正
8.1控制系統(tǒng)校正的基本概念
8.1.1控制系統(tǒng)的校正與校正裝置
8.1.2控制系統(tǒng)的性能指標
8.1.3校正方式
8.2校正裝置及其特性
8.2.1超前校正裝置
8.2.2滯后校正裝置
8.2.3滯后-超前校正裝置
8.3串聯(lián)校正
8.3.1相位超前校正
8.3.2相位滯后校正
8.3.3串聯(lián)滯后-超前校正
8.4反饋校正和復合校正
8.4.1反饋校正
8.4.2復合校正
8.5典型控制器的控制規(guī)律及設計
8.5.1控制器的類型
8.5.2典型控制器
8.5.3控制規(guī)律的實現(xiàn)
8.6控制系統(tǒng)的最優(yōu)設計模型
8.6.1伯德圖形狀對控制系統(tǒng)性能指標的影響
8.6.2典型的系統(tǒng)最優(yōu)模型
8.6.3期望開環(huán)對數(shù)頻率特性的高頻段
8.7工程中的控制系統(tǒng)設計實例
習題
參考文獻
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