系统分析与控制

　　内容简介本书主要针对连续系统，同时兼顾离散和采样系统，介绍了控制系统的数学模型、时域分析、频域分析、综合和设计以及采样控制系统理论等内容。在介绍上述内容时，侧重于物理概念的阐述以及理论和方法的具体应用。本书将经典控制理论和现代控制理论的内容互相结合，溶为一体，用较少的篇幅介绍了系统与控制理论中最基本和核心的内容。为便于巩固所学内容及自学的需要，本书每章后面均附有习题。同时书后附有部分习题的答案及实验指导。本书可作为计算机系、自动化系、电子系、电机系、机械系等有关专业大学本科生的教材，也可供有关教师和科研人员学习参考。

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     目录
   前言
   第一章 绪论
    1.1 系统
    1 什么是系统
    2 系统的分类
    1.2 控制系统
    1 基本概念
    2 开环控制
    3 闭环控制
    4 复合控制
    1.3 系统分析与控制
    习题
   第二章 控制系统的数学模型
    2.1 概述
    1 什么是数学模型
    2 怎样建立数学模型
    2.2 微分方程
    2.3 传递函数
    2.4 状态方程
    2.5 传递函数与状态方程的转换
    1 状态方程到传递函数的转换
    2 传递函数到状态方程的转换
    2.6 结构图
    1 结构图表示
    2 结构图的等效变换及化简
    3 梅逊公式
    2.7 脉冲响应和阶跃响应
    1 单位脉冲响应
    2 单位阶跃响应
    2.8 频率特性
    2.9 非线性模型的线性化
    2.10 系统建模举例
    1 机械转动系统
    2 直流电动机
    3 直流电机控制系统
    4 温度控制系统
    习题
   第三章 控制系统的时域分析
    3.1 基于微分方程和传递函数求解时间响应
    1 典型输入函数
    2 基于高阶微分方程求解时间响应
    3 基于传递函数求解时间响应
    3.2 基于状态方程求解时间响应
    1 状态方程的求解
    2 矩阵指数
    3.3 稳定性
    1 线性定常系统的稳定性条件
    2 劳斯判据
    3.4 能控性和能观性
    1 基本概念
    2 能控性和能观性判据
    3.5 稳态性能
    1 基本概念
    2 阶跃输入时的稳态误差
    3 斜坡输入时的稳态误差
    4 抛物线输入时的稳态误差
    3.6 动态性能指标
    1 阶跃响应指标
    2 积分型指标
    3.7 低阶系统动态性能
    1 一阶系统
    2 二阶系统
    3.8 高阶系统动态性能
    1 高阶系统的近似简化
    2 附加零极点的影响
    3.9 根轨迹简介
    1 问题描述
    2 根轨迹的绘制
    3 根轨迹的主要应用
    习题
   第四章 控制系统的频域分析
    4.1 概述
    1 频域分析法的特点
    2 频率特性与时域响应的关系
    4.2 频率特性图
    1 极坐标图
    2 对数频率特性图
    4.3 基本环节的Bode图
    1 比例环节
    2 积分环节
    3 纯微分环节
    4 一阶惯性环节
    5 一阶微分环节
    6 二阶振荡环节
    7 二阶微分环节
    8 非最小相位环节
    4.4 复杂传递函数的Bode图
    4.5 Nyquist稳定判据
    1 幅角原理
    2 基于极坐标图的Nyquist判据
    3 基于Bode图的Nyquist判据
    4.6 稳定裕量
    1 相位裕量
    2 增益裕量
    4.7 闭环与开环频率特性的关系
    4.8 性能指标
    1 稳态性能指标
    2 时域动态指标
    3 闭环频域动态指标
    4 开环频域动态指标
    5 抗干扰性能
    6 控制作用
    7 鲁棒性
    4.9 根据开环频率特性分析系统性能
    1 开环对数频率特性与稳态性能
    2 开环模型与动态性能
    3 几个近似关系
    4 根据开环Bode图分析系统时域动态性能
    习题
   第五章 控制系统的设计
    5.1 概述
    1 控制器的设计方法
    2 控制器的结构
    5.2 期望开环频率特性
    1 典型的期望开环特性
    2 稳态性能与低频段
    3 动态性能与中频段
    5.3 常用串联校正传递函数
    1 超前校正
    2 滞后校正
    3 超前滞后校正
    5.4 串联校正设计举例
    1 综合法设计
    2 分析法设计
    5.5 并联校正
    1 并联校正的等效关系
    2 速度反馈
    3 速度微分反馈
    4 并联校正设计举例
    5 串联校正与并联校正的比较
    6 两种校正方法的综合应用及校正装置的局限性
    5.6 标准传递函数法
    1 ITAE准则
    2 按巴特渥斯滤波器确定标准传递函数
    3 标准传递函数法综合串联校正装置举例
    5.7 抗干扰性能的考虑
    5.8 复合控制
    1 跟踪输入的复合控制
    2 抗干扰的复合控制
    5.9 极点配置设计法
    1 按极点配置设计控制规律
    2 按极点配置设计观测器
    3 分离性原理
    4 跟踪系统设计
    习题
   第六章 采样控制系统理论
    6.1 概述
    6.2 采样控制系统的数学描述
    1 差分方程
    2 离散状态方程
    3 z变换及其性质
    4 离散传递函数
    5 结构图
    6.3 采样控制系统分析
    1 计算时间响应
    2 稳定性
    3 能控性和能观性
    4 稳态性能
    5 动态性能
    6.4 采样控制系统的设计
    1 连续系统等效设计法
    2 直接离散化设计法
    3 极点配置设计法
    习题
    主要参考文献
   附录一 拉普拉斯变换表
   附录二 部分习题参考答案
   附录三《系统分析与控制》课实验指导
   实验一 连续系统的时域分析
    实验一的程序使用说明
   实验二 开环频率特性与系统性能的关系
   实验三 控制系统设计的模拟研究
   实验四 采样控制系统的分析和设计
    实验四的程序使用说明
    KJ92型自动控制系统模拟机简介