自动控制原理

　　本书系统地介绍了自动控制的基本理论、工程分析和设计的方法，内容涵盖了经典控制理论和现代控制理论的内容。本书共分为8章，主要包括自动控制的概述、控制系统的数学模型、线性控制系统的时域分析、根轨迹分析法、频率特性分析法、状态空间分析设计方法、离散控制系统、非线性系统分析等内容。本书包含各章部分例题的仿真程序和其他类型的丰富的数字化资源，通过扫描二维码，可实现在线学习。本书注重塑造读者的工程应用思维，将控制理论与工程实践相结合，采用塔吊系统作为工程实例，将其控制问题贯穿到每一章中。全书着力构建课程思政的育人格局，在每章开头引入与本章知识点相关的名言警句，具有点题与发人深思的意义；每章结尾处通过二维码数字化资源引入与本章知识点密切关联的科学家生平介绍，同时回顾相关控制学科技术的发展历程，达到激发和塑造读者科学智慧与人文精神的目的。本书既可以作为高校“自动控制原理”和“控制工程基础”课程的教材，也可供控制工程相关方向的研究人员及工程师参考。

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第1章 自动控制的概述
1.1 自动控制系统
1.2 自动控制的基本方式
1.3 控制系统的性能评估
1.4 本书梗概
1.5 习题
第2章 控制系统的数学模型
2.1 常微分方程模型
2.1.1 机械动力系统
2.1.2 电气网络系统
2.1.3 流体液位控制系统
2.2 传递函数
2.2.1 传递函数的定义与性质
2.2.2 典型环节及其传递函数
2.2.3 方块图
2.2.4 信号流图
2.3 状态空间模型
2.3.1 状态空间表达式
2.3.2 模型间的互相转化
2.4 控制系统实例——塔吊模型
2.5 本章小结
2.6 习题
第3章 线性控制系统的时域分析
3.1 典型输入信号与系统响应
3.1.1 典型输入信号
3.1.2 系统响应的性能指标
3.2 典型控制系统时域分析
3.2.1 一阶系统响应
3.2.2 二阶系统响应
3.2.3 高阶系统的动态响应
3.3 控制系统的稳定性及其判据
3.3.1 稳定性的概念
3.3.2 劳斯稳定判据
3.3.3 劳斯稳定判据的应用
3.4 控制系统的稳态误差分析
3.4.1 给定稳态误差的计算
3.4.2 扰动稳态误差计算
3.5 常规控制规律对系统控制质量的影响
3.5.1 比例控制
3.5.2 比例微分控制
3.5.3 比例积分控制
3.6 状态方程的求解与响应分析
3.6.1 零输入响应
3.6.2 零状态响应
3.6.3 系统的总响应
3.7 本章小结
3.8 习题
第4章 根轨迹分析法
4.1 反馈系统的根轨迹
4.2 根轨迹的特性及绘制法则