现代控制系统：英文版

　　本书是为工科类本科生编写的有关控制系统的一本基础性教材。全书通过丰富的实例，生动形象、深入浅出地介绍了基本的反馈控制系统的理论，使学生易于理解和接受。所给出的控制工程方法是建立在数学基础上的，并强调了对物理系统的建模和按实际系统的性能要求进行控制系统设计。为便于教学，书中各章都附有丰富的习题，在附录中介绍了计算机辅助分析和设计工具MATLAB和SIMULINK，并设置了一个配套的教学网站http：//www.prenhall.com/dorf。本书是在第九版的基础上编写而成的，继续发展和完善了有关计算机辅助分格设计的内容，配套的网站也在经常不断地更新内容。本书可作为自动化、电气、机械、航天、化工等专业本科生学习控制系统的教材，也可供相关领域的工程技术人员参考。三十多年来，《现代控制系统》一书一直被公认为控制系统的经典本科教材。本书作者R.C.多尔夫和R.H.毕晓普在书中通过丰富的实例，生动形象、深入浅出地介绍了复杂的控制理论，使学生易于理解和接受，因此本书一直保持畅销。本书给出的控制工程方法是建立在数学基础上，并强调了对物理系统的建模和按实际系统的性能要求进行控制系统设计。本书特点：·简明地阐述了用频域和时域方法设计控制系统的基本原理，包括鲁棒控制系统设计和数学控制系统入门。·为解决工程实际问题提供了一种综合的分析和设计方法。书中各章和章末的例题、习题都融入用MATLAB和SIMULINK工具进行计算机辅助分析和设计的内容。·每章后面都提供了5种难易程度不同的习题，以逐步强化对解题技能的训练。以磁盘驱动读取系统为例，引入了贯穿全书的循序进设计实例，围绕各章的主题，逐步揭示了如保进行控制系统的设计。·设置了一个贯穿全书各章习题的连续性设计题，以此给学生提供了一个利用各章介绍的知识逐步完成设计任务的机会。

　　Richard C. Dorf是加利福尼亚大学戴维斯分校电气与计算机工程专业的教授。作为一个在电子工程专业及其应用领域倍受关注的学者，Dorf教授已经成功地编著了多本工程类教科书和手册，其中包括畅销的《工程手册》和《电气工程手册》（第2版）。Dorf教授是电气和电子工程师协会的特别会员，其研究领域为控制系统设计和机器人。Dorf教授是PIDA控制器专利的有持有者。Robert H.Bishop是得克萨斯大学澳斯汀分校航天工程与机械工程系主任，他主持Myron L.Begeman工程协会并于2002年吸收为得克萨斯大学优秀教师学会的会员。作为一名有才能的教育者，Bishop教授因在课堂教学方面的突出贡献而获得Lockheed Martin战术飞机系统工程教育优秀奖。作为AIAA、IEEE和ASEE的会员，他还获得了美国工程教育者协会和美国航天学会颁发的Jhon Leland Atwood奖，该奖定期授予“在航天工程教育方面做出最新和突出贡献的领导者”。Bishop博士还是一位优秀的研究人员，其研究领域是航天器的导航、制导与控制。

前言
关于作者
第1章控制系统导论
1.1引言
1.2自动控制简史
1.3反馈应用的两个实例
1.4控制工程实践
1.5现代控制系统实例
1.6自动装配与机器人
1.7控制系统前瞻
1.8工程设计
1.9机电系统
1.10控制系统设计
1.11设计实例：转盘速度控制
1.12设计实例：胰岛素注射控制系统
1.13循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
术语和概念
第2章系统的数学模型
2.1引言
2.2物理系统的微分方程
2.3物理系统的线性近似
2.4Laplace变换
2.5线性系统的传递函数
2.6方框图模型
2.7信号流图模型
2.8控制系统的计算机分析
2.9设计实例
2.10利用MATLAB进行系统仿真
2.11循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
2.12小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第3章状态变量模型
3.1引言
3.2动态系统的状态变量
3.3状态微分方程
3.4信号流图和方框图模型
3.5信号流图和方框图模型的其他形式
3.6由状态方程求传递函数
3.7时间响应和状态转移矩阵
3.8时间响应的离散时间近拟求解
3.9设计实例：打印机传动带的驱动
3.10利用MATLAB分析状态变量模型
3.11循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
3.12小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第4章反馈控制系统的特性4.1开环和闭环控制系统
4.2控制系统对参数变化的灵敏度
4.3控制系统瞬态响应的控制
4.4反馈控制系统的干扰信号
4.5稳态误差
4.6反馈的代价
4.7设计实例：英吉利海峡海底隧道钻机
4.8设计实例：火星漫游车
4.9利用MATLAB分析控制系统特性
4.10循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
4.11小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第5章反馈控制系统的性能
5.1引言
5.2测试输入信号
5.3二阶系统的性能
5.4第三个极点和零点对二阶系统响应的影响
5.5阻尼比的估计
5.6s平面中根的位置和瞬态响应259
5.7反馈控制系统的稳态误差
5.8非单位反馈系统的稳态误差
5.9性能指标
5.10线性系统的简化
5.11设计实例：哈勃太空望远镜指向控制
5.12利用MATLAB~ISimulink分析系统性能
5.13循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
5.14小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第6章线性反馈系统的稳定性
6.1稳定性的概念
6.2Routh-Hurwitz稳定性判据
6.3反馈控制系统的相对稳定性
6.4状态变量系统的稳定性
6.5设计实例：履带车转向控制
6.6利用MATLAB分析系统稳定性
6,7循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
6.8小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第7章根轨迹法
7.1引言
7.2根轨迹的概念
7.3绘制根轨迹的步骤
7.4一个应用根轨迹法分析和设计控制系统的实例
7.5利用根轨迹法进行参数设计
7.6灵敏度与根轨迹
7.7PID控制器
7.8设计实例：激光操纵器控制系统
7.9机器人控制系统设计
7.10利用MATLAB研究根轨迹
7.11循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
7.12小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第8章频率响应法
8.1引言
8.2频率响应图
8.3一个绘制Bode图的实例
8.4频率响应的测量
8.5频域性能指标
8.6对数幅相图
8.7设计实例：雕刻机控制系统
8.8利用MATLAB的频率响应法
8.9循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
8.10小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第9章频域稳定性
9.1引言
9.2s-平面上的围线映射
9.3Nyquist判据
9.4相对稳定性与Nyquist判据
9.5在频域中确定时域性能指标
9.6系统带宽
9.7具有延时的控制系统的稳定性
9.8设计实例：遥控侦察车
9.9频域中的PID控制器
9.10利用MATLAB进行频域稳定性分析
9.11循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
9.12小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第10章反馈控制系统的设计
10.1引言
10.2系统设计方法
10.3串联校正网络
10.4利用Bode图设计相位超前校正
10.5利用根轨迹设计相位超前校正
10.6利用积分网络设计系统
10.7利用根轨迹设计相位滞后校正
10.8利用Bode图设计相位滞后校正
10.9用解析法和计算机法进行基于Bode图的系统设计
10.10带前置滤波器的系统
10.11最小拍响应设计
10.12设计实例：转子绕线机控制系统
10.13设计实例：X-Y绘图仪
10.14利用MATLAB进行系统设计
10.15循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
10.16小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第11章状态变量反馈系统的设计
11.1引言
11.2可控性
11.3可观性
11.4全状态反馈控制设计
11.5Ackermann公式
11.6观测器设计
11.7补偿器设计：集成的全状态反馈和观测器
11.8参考输入
11.9最优控制系统
11.10内模式设计
11.11设计实例：自动测试系统
11.12利用MATLAB设计状态变量
11.13循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
11.14小结
基础练习题
—般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第12章鲁棒控制系统
12.1引言
12.2鲁棒控制系统和系统灵敏度
12.3鲁棒性分析
12.4具有不确定参数的系统
12.5鲁棒控制系统的设计
12.6PID控制器
12.7鲁棒PID控制系统设计
12.8设计实例：飞机自动驾驶仪
12.9太空望远镜控制系统的设计
12.10鲁棒绕线轴驱动的设计
12.11鲁棒内模式控制系统
12.12超精钻石切削机设计
12.13伪定量反馈系统
12.14利用MATLAB分析和设计鲁棒控制系统
12.15循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
12.16小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
第13章数字控制系统
13.1引言
13.2数字计算机控制系统的应用
13.3采样系统
13.4z变换
13.5闭环反馈采样系统
13.6z平面上的稳定性分析
13.7二阶采样系统的性能
13.8具有数字计算机补偿器的闭环系统
13.9工作台运动控制系统设计
13.10数字控制系统的根轨迹
13.11数字控制器的实现
13.12利用MATLAB分析和设计数字控制系统
13.13循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统
13.14小结
基础练习题
一般练习题
难题
设计题
MATLAB练习题
术语和概念
附录AMATLAB基础
附录BSimulink基础
参考文献
索引
网上资源(见配套网站)
附录c符号.单位和转换因子
附录DLaplace变换对
附录E矩阵代数初步
附录F分贝换算表
附录G复数
附录Hz变换对