本书是高等学校机械工程及自动化(机械设计制造及其自动化)专业系列教材之一,也是教育部新世纪网络课程的主要参考书。
全书共分8章:第1章控制系统的基本概念,第2章数学模型,第3章时域分析法,第4章频域分析法,第5章控制系统的设计和校正,第6章线性离散系统,第7章状态空间分析法,第8章控制系统的应用和分析。书末附有5个附录。每章附有习题,附录E有习题参考答案。
本书的特点是:淡化经典控制与现代控制的界限,突出方法论;**阐述共性问题,适应拓宽专业口径的需要;不苛求严格的数学推证,从直观的物理概念出发分析问题、解决问题;特别重视工程应用,除每章附有较多机、电、液、气方面的例题外,还专辟一章介绍控制理论在工程中应用的成功实例;取材新颖,采用MATLAB等先进软件分析和设计系统;编写体系符合教学规律,好教易学;传授科学知识与培养创新能力并重。

第1章 控制系统的基本概念
1.1 控制系统的工作原理及其组成
1.1.1 工作原理
1.1.2 开环控制和闭环控制
1.1.3 闭环控制系统的组成
1.2 控制系统的基本类型
1.2.1 按输入量的特征分类
1.2.2 按系统中传递信号的性质分类
1.3 对控制系统的基本要求
1.4 控制工程发展概况
习题
第2章 数学模型
2.1 控制系统的运动微分方程
2.1.1 建立数学模型的一般步骤
2.1.2 控制系统微分方程的列写
2.2 拉氏变换和反变换
2.2.1 拉氏变换的定义
2.2.2 几种典型函数的拉氏变换
2.2.3 拉氏变换的主要定理
2.2.4 拉氏反变换
2.2.5 应用拉氏变换解线性微分方程
2.3 传递函数
2.3.1 传递函数的概念和定义
2.3.2 特征方程、零点和极点
2.3.3 关于传递函数的几点说明
2.3.4 典型环节及其传递函数
2.4 系统方框图和信号流图
2.4.1 系统方框图
2.4.2 系统方框图的简化
2.4.3 系统信号流图和梅森公式
2.4.4 控制系统的传递函数
2.5 非线性数学模型的线性化
2.5.1 线性化问题的提出
2.5.2 非线性数学模型的线性化
2.5.3 系统线性化微分方程的建立
2.6 控制系统传递函数推导举例
2.6.1 机械系统
2.6.2 液压系统
2.6.3 液位系统
2.6.4 机电系统
2.6.5 热力系统
习题一
第3章 时域分析法
3.1 典型输入信号
3.2 一阶系统的时间响应
3.2.1 一阶惯性环节的单位阶跃响应
3.2.2 一阶惯性环节的单位速度响应
3.2.3 一阶惯性环节的单位脉冲响应
3.2.4 线性定常系统时间响应的性质
3.3 二阶系统的时间响应
3.3.1 二阶系统的单位阶跃响应
3.3.2 二阶系统的性能指标
3.4 高阶系统的时间响应
3.5 误差分析和计算
3.5.1 稳态误差的基本概念
3.5.2 稳态误差的计算
3.5.3 稳态误差系数
3.5.4 扰动引起的稳态误差和系统总误差
3.6 稳定性分析
3.6.1 稳定的概念
3.6.2 稳定的条件
3.6.3 劳思稳定判据
3.7 时域特性的计算机辅助分析
习题
第4章 频域分析法
4.1 频率特性的基本概念
4.1.1 频率响应和频率特性
4.1.2 频率特性的求取方法
4.1.3 频率特性的图示方法
4.2 典型环节的频率特性图
……
第5章 控制系统的设计和校正
第6章 线性离散系统与Z变换
第7章 状态空间分析法
第8章 控制系统的应用和分析
附录A 常用函数的拉氏变换和Z变换表
附录B Z变换基本定理
附录C 矩阵运算
附录D 基本的数值解法
附录E 习题参考答案
参考文献