控制工程基礎（簡體書）

本書作為一門技術基礎課教材，在介紹控制理論的基本原理和基本概念的同時，以機械系統、電路系統為背景，闡明了控制理論在工程中的應用。本書的主要內容包括數學基礎——拉普拉斯變換、傳遞函數、時間響應分析、系統誤差分析、頻率特性分析、系統穩定性分析和系統的校正設計。每章都給出應用實例、MATALAB實現以及習題。 本書可作為機械類各專業大學本科學生的教材，也適于工程技術人員參考。

前言
第1章 緒論
1.1 控制論概述
1.2 控制系統的工作原理與組成
1.2.1 工作原理
1.2.2 控制系統的組成
1.3 控制系統的分類與基本要求
1.3.1 控制系統的分類
1.3.2 控制系統的基本要求
1.4 MATLAB語言簡介
1.4.1 MATLAB的系統界面
1.4.2 MATLAB數學運算
1.4.3 MATLAB繪圖
1.5 本課程的特點及要求
習題
第2章 數學基礎——拉普拉斯變換
2.1 復數和復變函數
2.1.1 復數的概念
2.1.2 復數的表示法
2.1.3 復變函數
2.1.4 極點與零點概念
2.2 拉氏變換
2.2.1 拉氏變換定義
2.2.2 典型時間函數的拉氏變換
2.2.3 拉氏變換的性質
2.3 拉氏反變換及其數學方法
2.3.1 拉氏反變換
2.3.2 拉氏反變換的數學方法
2.4 拉氏變換的應用
2.5 拉氏變換的MATLAB實現
習題
第3章 傳遞函數
3.1 概述
3.1.1 數學模型的概念
3.1.2 線性系統與非線性系統
3.2 系統微分方程的建立
3.2.1 機械系統的微分方程
3.2.2 電氣系統的微分方程
3.2.3 系統元件間的負載效應
3.2.4 非線性微分方程的線性化
3.3 傳遞函數
3.3.1 傳遞函數的概念
3.3.2 傳遞函數的零、極點
3.3.3 典型環節及其傳遞函數
3.4 系統框圖及簡化
3.4.1 系統框圖的組成
3.4.2 方框圖的繪制
3.4.3 系統方框圖的簡化
3.5 信號流圖與Mason公式
3.5.1 信號流圖
3.5.2 Mason公式
3.6 應用實例
3.6.1 機床進給傳動鏈
3.6.2 汽車懸掛系統
3.6.3 車削過程
3.6.4 打印輪控制系統
3.7系統數學模型的MATLAB實現
3.7.1 傳遞函數模型
3.7.2 零極點增益模型
3.7.3 模型轉換
3.7.4 動態結構圖
習題
第4章 時間響應分析
4.1 時間響應
4.1.1 時間響應的概念
4.1.2 典型輸入信號
4.2 一階系統的時間響應
4.2.1 一階系統的數學模型
4.2.2 一階系統的單位階躍響應
4.2.3 一階系統的單位脈沖響應
4.2.4 一階系統的單位斜坡響應
4.3 二階系統的時間響應
4.3.1 二階系統的數學模型
4.3.2 二階系統的單位階躍響應
4.3.3 二階系統的單位脈沖響應
4.4 高階系統的時間響應
4.5 瞬態響應的性能指標
4.5.1 瞬態響應的性能指標
4.5.2 二階系統的瞬態響應指標
4.6 時間響應的MATLAB實現
習題
第5章 系統誤差分析
5.1 概述
5.1.1 誤差與偏差
5.1.2 系統的類型
5.2 穩態誤差的計算分析
5.2.I靜態誤差系數與穩態誤差
5.2.2 擾動作用下的穩態誤差
習題
第6章 頻率特性分析
6.1 概述
6.2 頻率響應與頻率特性
6.2.1 頻率響應
6.2.2 頻率特性
6.2.3 頻率特性的求法
6.2.4 頻率特性的特點
6.2.5 頻率特性的表示方法
6.3 頻率特性的極坐標圖（Nyquist圖）
6.3.1 極坐標圖
6.3.2 典型環節的極坐標圖
6.3.3 系統Nyquist圖的一般畫法
6.4 頻率特性的對數坐標圖（Bode圖）
6.4.1 對數坐標圖
6.4.2 典型環節的Bode圖
6.4.3 繪制系統Bode圖的步驟
6.5 開環頻率特性對數坐標圖的含義
6.6 最小相位系統及頻域性能指標
6.6.1 最小相位系統的概念
6.6.2 由Bode圖估計最小相位系統的傳遞函數
6.6.3 頻域性能指標
6.7頻率特性的MATLAB實現
6.7.1 利用MATLAB繪制Nyquist圖
6.7.2 利用MATLAB繪制Bode圖
6.7.3 利用MATLAB求系統的頻域特征量
習題
第7章 系統穩定性分析
7.1 穩定性概述
7.2 Routh—Hurwitz穩定性判據
7.2.1 Routh穩定性判據
7.2.2 Hurwitz穩定性判據
7.3 Nyqtlist穩定性判據
7.3.1 基本原理
7.3.2 Nyquist法判別系統的穩定性舉例
7.3.3 具有延時環節的系統的穩定性分析
7.4 系統的相對穩定性
7.4.1 相位裕量和幅值裕量
7，4.2 條件穩定系統
7.5 應用實例
7.5.1 Routh—Hurwitz穩定判據應用實例
7.5.2 Nyquist穩定判據應用實例
7.5.3 相對穩定性應用實例
7.6 穩定性分析的MATLAB實現
7.6.1 利用MRTLAB求系統的特征根
7.6.2 利用MATLAB中的函數直接求解
思考題
習題
第8章 系統的校正設計
8.1 概述
8.1.1 系統的時域和頻域性能指標
8.1.2 校正的概念
8.1.3 校正的類型
8.2 串聯校正
8.2.1 增益校正
8.2.2 相位超前校正
8.2.3 相位滯后校正
8.2.4 相位滯后一超前校正
8.3 并聯校正
8.3.1 反饋校正
8.3.2 順饋校正
8.4 PID校正
8.4.1 PD控制作用
8.4.2 PI控制作用
8.4.3 PID控制作用
8.5 應用實例
8.5.1 電壓一轉角位置隨動系統
8.5.2 直流電機調速系統
8.6 系統校正的MATLAB實現
習題
參考文獻