1 概述
1.1 本章基本要求 001
1.2 本章知識點與重要公式 001
1.2.1 一些重要的概念 001
1.2.2 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形式 002
1.2.3 控制系統(tǒng)的分類 002
1.2.4 控制系統(tǒng)的組成與方塊圖 003
1.2.5 小結(jié) 003
1.3 典型例題精選 004
1.4 習題一 008
1.5 自測題一 011
1.5.1 問答題 011
1.5.2 分析題 011

2 連續(xù)時間控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 本章基本要求 013
2.2 本章知識點與重要公式 013
2.2.1 動態(tài)系統(tǒng)的微分方程模型 013
2.2.2 基于泰勒級數(shù)展開的非線性系統(tǒng)線性化方法 015
2.2.3 相似系統(tǒng) 016
2.2.4 動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型 016
2.2.5 動態(tài)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型 017
2.2.6 系統(tǒng)方塊圖 018
2.2.7 信號流圖與梅遜公式 019
2.2.8 微分方程、傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間模型之間的相互轉(zhuǎn)換 021
2.2.9 狀態(tài)變換和狀態(tài)變換中的特征值的不變性 024
2.2.10 小結(jié) 024
2.3 典型例題精選 025
2.4 習題二 053
2.5 自測題二 060
2.5.1 問答題 060
2.5.2 選擇題 060
2.5.3 分析題 061

3 線性系統(tǒng)的時域分析法
3.1 本章基本要求 064
3.2 本章知識點精粹與重要公式 064
3.2.1 典型輸入 064
3.2.2 微分方程的拉氏變換求解 065
3.2.3 控制系統(tǒng)的時域性能指標 066
3.2.4 一階系統(tǒng)時域分析 068
3.2.5 二階系統(tǒng)時域分析 068
3.2.6 高階系統(tǒng)時域分析 070
3.2.7 常規(guī)控制器及其對系統(tǒng)的影響 070
3.2.8 狀態(tài)方程的求解與分析 071
3.2.9 被控對象的實驗建模 072
3.2.10 時域分析方法小結(jié) 073
3.3 典型例題精選 074
3.4 習題三 083
3.5 自 測題三 088
3.5.1 問答題 088
3.5.2 填空與選擇題 088
3.5.3 分析題 089

4 連續(xù)時間控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差
4.1 本章基本要求 092
4.2 本章知識點與重要公式 092
4.2.1 穩(wěn)定性 092
4.2.2 勞斯判據(jù) 092
4.2.3 穩(wěn)態(tài)誤差 094
4.2.4 反饋控制系統(tǒng)的 “型” 095
4.2.5 穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù) 095
4.2.6 等效單位負反饋系統(tǒng) 096
4.2.7 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析小結(jié) 097
4.3 典型例題精選 098
4.4 習題四 105
4.5 自測題四 107
4.5.1 問答題 107
4.5.2 分析題 107

5 根軌跡分析法
5.1 本章基本要求 109
5.2 本章知識點與重要公式 109
5.2.1 基本概念 109
5.2.2 繪制根軌跡的基本法則 110
5.2.3 廣義根軌跡 113
5.2.4 基于根軌跡的系統(tǒng)性能分析 115
5.2.5 基于根軌跡的補償器設(shè)計 115
5.2.6 根軌跡方法小結(jié) 116
5.3 典型例題精選 117
5.4 習題五 139
5.5 自測題五 142
5.5.1 問答題 142
5.5.2 分析題 143

6 頻率特性分析法
6.1 本章基本要求 145
6.2 本章知識點與重要公式 145
6.2.1 頻率特性的定義 145
6.2.2 頻率特性的圖示法 146
6.2.3 由對數(shù)頻率特性曲線確定系統(tǒng)傳遞函數(shù)原則 148
6.2.4 奈奎斯特 (Nyquist)穩(wěn)定性判據(jù) 149
6.2.5 頻域指標與時域指標的關(guān)系 151
6.2.6 頻率特性分析方法小結(jié) 152
6.3 典型例題精選 153
6.4 習題六 166
6.5 自測題 170
6.5.1 問答題 170
6.5.2 分析題 170

7 線性離散時間控制系統(tǒng)分析與綜合
7.1 本章基本要求 173
7.2 本章知識點與重要公式 173
7.2.1 采樣過程與采樣定理 173
7.2.2 Z 變換基礎(chǔ) 174
7.2.3 線性離散系統(tǒng)的數(shù)學描述及求解 175
7.2.4 離散系統(tǒng)的分析與設(shè)計 178
7.2.5 數(shù)字控制系統(tǒng)簡介 181
7.2.6 離散控制系統(tǒng)小結(jié) 182
7.3 典型例題精選 183
7.4 習題七 195
7.5 自測題 199
7.5.1 問答題 199
7.5.2 分析題 200

8 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析法
8.1 本章基本要求 203
8.2 本章知識點與重要公式 203
8.2.1 能控性及其判別 203
8.2.2 能觀性及其判別 204
8.2.3 對偶系統(tǒng)及對偶原理 205
8.2.4 狀態(tài)空間模型的幾種規(guī)范型 205
8.2.5 線性定常系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解 207
8.2.6 狀態(tài)空間描述與傳遞函數(shù)描述的關(guān)系 209
8.2.7 狀態(tài)反饋控制 209
8.2.8 狀態(tài)觀測器 210
8.2.9 分離原理 211
8.2.10 最優(yōu)控制基礎(chǔ) 211
8.2.11 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間分析方法小結(jié) 212
8.3 典型例題精選 212
8.4 習題八 231
8.5 自測題 235
8.5.1 問答題 235
8.5.2 分析題 236

9 非線性系統(tǒng)分析
9.1 本章基本要求 237
9.2 本章知識點與重要公式 237
9.2.1 相平面分析方法 237
9.2.2 描述函數(shù)分析方法 238
9.2.3 李雅普諾夫 (Lyapunov)分析方法 240
9.2.4 本章小結(jié) 241
9.3 典型例題精選 242
9.4 習題九 253
9.5 自測題 254
9.5.1 問答題 254
9.5.2 分析題 255

附錄
附錄1 部分習題參考答案 256
附錄2 各章自測題部分參考答案 273
附錄3 浙江大學控制科學與工程學院近年碩士研究生入學試題 280
附錄4 浙江大學控制科學與工程學院近年碩士研究生入學試題部分參考答案 312

參考書目