本书原版在2013年获得日本计测与自动控制学会著作奖,是日本大学广泛采用的自动控制教科书.是一本面向本科和专科层次的、结合当今控制技术发展的经典控制理论教科书.为便于初学者理解,译著对原书部分内容进行了编排,进而突出了**,对各种数学公式的表达方式和含义进行了详尽的说明.特别对微分方程式与经典控制论的关联性、与控制学相关的数学内容进行了充实,并且结合实际应用对PID等控制方法进行了剖析.本书取材新颖、阐述严谨、内容丰富、**突出、推导详尽、思路清晰、深入浅出、富有启发性,便于教学与自学. 本书还提供习题的详细题解,欢迎选用教材的教师联系策划编辑索要,具体联系方式如下:李小平,电话010-88379764;邮箱lixiaoping91142@163.com.

目录 译者序 原书前言 第1章控制概念与微分方程的关联1 11位置、速度和加速度的关系1 12微分的含义2 13微分方程的含义3 14指数函数的性质4 15何谓控制5 16系统和数学模型6 17手动控制和自动控制7 18前馈控制和反馈控制8 第2章系统的数学模型12 21静态系统12 22动态系统13 221机械系统的数学模型13 222电气系统的模型15 23直流电机的模型17 第3章传递函数的作用21 31拉普拉斯变换的概念21 32传递函数23 33传递函数与系统框图24 331基本概念24 332系统框图的变换26 333系统框图的应用实例28 34系统的相似30 35拉普拉斯变换33 351拉普拉斯变换的定义33 352拉普拉斯变换的性质33 353基本函数的拉普拉斯 变换35 354拉普拉斯逆变换36 第4章动态系统的响应39 41动态系统的响应39 42脉冲响应及其计算39 43脉冲响应:微分方程41 44脉冲响应:传递函数42 45阶跃响应43 46阶跃响应的计算方法43 第5章系统的响应特性48 51瞬态特性和稳态特性48 52一阶延迟系统的响应50 521脉冲响应50 522单位阶跃响应51 53系统的极点53 第6章二阶延迟系统的响应57 61二阶延迟系统的脉冲响应57 611脉冲响应的计算57 612脉冲响应的解析59 62二阶延迟系统的阶跃响应61 621单位阶跃响应的计算61 622单位阶跃响应的解析63 63响应与极点的关系65 第7章极点与稳定性71 71稳态特性71 72瞬态特性与稳定性74 721稳定性74 722系统稳定性的判定:由单位 阶跃响应的计算入手74 723瞬态特性与极点的关系77 724劳斯稳定判别法78 第8章控制系统的构成及其稳定性83 81控制器的设计83 82控制系统的稳定性84 821前馈控制系统85 822反馈控制系统86 83控制系统的设计86 831前馈控制系统的设计87 832前馈控制系统的特征89 833反馈控制系统的设计89 834反馈控制系统的特征93 第9章PID控制99 91控制器的示例99 911P控制:基本形式99 912PI控制:过去偏差信息的 使用100 913PID控制:未来偏差信息的 使用103 92控制器设计参数的取值与控制 系统极点的关系104 921P控制104 922PI控制106 923PID控制108 第10章反馈控制系统的稳态特性111 101稳态误差111 102对于目标值的稳态误差112 103对于外界干扰的稳态 误差113 104内部模型原理114 第11章频率特性的解析120 111频率响应120 112频率特性122 1121基本特性122 1122一阶延迟系统的频率 特性123 1123关于伯德图的横轴123 113基本要素的频率特性125 1131比例要素125 1132积分要素125 1133微分要素125 1134一阶延迟要素126 1135一阶超前要素128 第12章伯德图的相关特性与频率传递 函数134 121伯德图的合成134 122引起共振的二阶延迟系统 伯德图140 123带宽与阶跃响应的关系141 124频率传递函数144 1241一阶延迟系统的频率传递 函数144 1242一般形式的频率传递 函数146 125矢量轨迹146 第13章奈奎斯特稳定判别法152 131反馈控制系统的稳定性:用 稳定裕度来考虑152 132反馈控制系统的稳定性: 特性多项式154 133奈奎斯特稳定判别法: 准备156 134奈奎斯特稳定判别法:使用 方法157 135奈奎斯特稳定判别法的 简化159 136稳定裕度:相位裕度和增益 裕度161 第14章基于回路整形法的反馈控制 系统设计169 141控制系统的性能评价与回路 整形169 142回路整形的思考方法170 143基于相位延迟控制器的反馈 控制系统设计173 144基于相位超前控制器的反馈 控制系统设计175 145基于相位延迟/相位超前控制 器的反馈控制系统设计177 附录186 附录1一阶延迟系统频率响应的 推导186 附录2奈奎斯特稳定判别法的 推导188 参考文献192