自动控制理论（第2版） (2008 年度畅销榜NO.15216 )

本书是根据1999年9月在西安召开的全国高校工业自动化教学指导小组会议和同年10月在武汉召开的全国高校电气信息类(电气工程与自动化)专业面向21世纪教学改革研讨会的精神而编写的，并被教育部列为面向21世纪课程教材。
全书较系统全面地介绍了自动控制理论的基本内容，着重于基本概念、基本理论和基本的分析方法。全书共分十章，主要内容有：控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率响应法、控制系统的校正、PID控制与鲁棒控制、离散控制系统、状态空间分析法等。本书内容新，实用性强，重点突出，叙述深入浅出，文字简练流畅。书中除有一般性的例题外，还附有一定数量的综合性例题分析以及MATLAB在控制系统分析和计算方面的应用。
本书为高校本科机电类各专业“自动控制理论”的教材，也可作为电气自动化专业的教学用书，还可供从事自动化工作的科技人员作参考。

第一章绪论
第-节自动控制系统的一般概念
第二节开环控制与闭环控制
第三节自动控制系统的分类
第四节对控制系统性能的要求和本课程的任舞习题
第二章控制系统的数学模型
第一节列写系统微分方程式的一般方法
第二节非线性数学模型的线性化
第三节传递函数
第四节框图和系统的传递函数
第五节信号流图和梅逊公式的应用
小结
例题分析
习题
第三章控制系统的时域分析
第一节典型的试验信号
第二节一阶系统的时域响应
第三节二阶系统的时域响应
第四节高阶系统的时域响应
第五节用MATLAB求控制系
统的瞬态响应
第六节线性定常系统的稳定性
第七节劳斯稳定判据
第八节控制系统的稳态误差
第九节控制系统对参数变化的灵敏度
小结
例题分析
习题
第四章根轨迹法
第一节根轨迹法的基本概念
第二节绘制根轨迹的基本规则
第三节参量根轨迹的绘制
第四节非最小相位系统的根轨迹
第五节用MATLA早绘制控制系统的根轨迹
第六节特征方程根的灵敏度
第七节用根轨迹法分析控制系统
小结
例题分析
习题
第五章频率响应法
第一节频率特性
第二节对数坐标图
第三节极坐标图
第四节用MATLAB绘制伯德图和乃奎斯特图
第五节乃奎斯特稳定判据
第六节相对稳定性分析
第七节频域性能指标与时域性
能指标间的关系
第八节传递函数的实验确定
小结
例题分析
习题
第六章控制系统的校正
第一节引言
第二节超前
校正
第三节滞后校正
第四节滞后-超前校正
小结
例题分析
习题
第七章PID控制与鲁棒控制
第一节引言
第二节PID控制器及其参数的调整
第三节控制系统的鲁棒性和灵敏度
第四节控制系统的鲁棒性分析
第五节鲁棒控制系统的设计
小结
例题分析
习题
第八章离散控制系统
第一节引言
第二节信号的采样与复现
第三节z变换与z反变换
第四节脉冲传递函数
第五节差分方程
第六节离散控制系统的性能分析
小结
例题分析
习题
第九章状态空间分析法
第一节状态变量描述关系
第三节矩阵A的对角化
第四节线性定常连续系统状态
方程的解
第五节线性定常离散系统的动态方程式
第六节线性定常系统的能控性
第七节线性定常系统的能观性
第八节对偶性原理
第九节能控性和能观性与传递函数的关系
第十节状态反馈和极点的任意配置
第十一节内部模型的设计
第十二节状态观测器及其应用
小结
例题分析
习题
附录
第十章非线性控制系统
第一节非线性系统的概述
第二节非线性元件的描述函数
第三节用描述函数分析非线性控制系统
第四节相轨迹
第五节奇点与极限环
第六节非线性系统的相平面分析
小结
例题分析
习题
参考文献

本书 是在已出片的普通高等教育“九五”部级重点教材《自动控制理论》的基础 上，根据1999年在西安交通大学如开的全国高校工业自动化教学指导小组会议和同年10月在武汉水利电力大学如开的全国高校电气信息类（电气工程与自动化）专业面向21世纪教学改革研讨会的精神而编写的，被教育部列为“面向21世纪课程教材”。 考虑到我国本科教学的现状和新世纪科技发展的需要，本书的内容虽以经典控制理论为主，但也适量地介绍了PID控制和鲁棒控制，以及现代控制理论基础部分的内容——状态空间分析法。为了适应不同专业和不同层次教学的需要，本书各章所述的各种基本分析方法尽可能做到相对独立， 以便使用者根据具体情况灵活选择。书中各部分内容占全书的比例约为：经典控制理论的线性部分为70％，非线性部分为10％，现代控制理论的基础部分为20％。按照工业自动化教学指导小组对本课程提出的参考学时72来设计：理论课的学时为64，实验课的学时为8。建议做如下三个基本实验：①环节与系统的模拟；②频率特性的测试；③物理系统的实验(随动系统或温度控制系统等)。 为了在较少的学时内，能使学生较系统地掌握控制理论中最基本的理论和分析设计方法，并对一些新的理论和方法亦有初步的了解。本书在内容的组织上，力求做到突出重点，删去经典控制理论中一些陈旧的不常用的内容，增加了状态空间分析法、内部模型的设计，PID控制和鲁棒控制，以及MATLAB在控制系统分析和计算方面的应用等新的内容。在内容的叙述上，侧重于基本概念和实际应用。为了加深学生对控制理论基本概念的理解和分析综合问题能力的提高，本书除第一章外，在其余各章的后面均附有一定数量的综合性例题分析。 本书的第三、四，五章是由汪雄海副教授编写；第六、七章是由邹健博士编写；其余五章均由邹伯敏教授编写，并负责全书的统稿工作。本书的初稿是由合肥工业大学王孝武教授主审，参加审稿的还有上海大学的郑芳径教授、合肥工业大学的王经维教授和中国科技大学的李嗣福教授。他们对书稿的修改提出了不少宝贵的意见，使本书增色不少。在编写过程中，编者还得到了上海大学陈伯时教授和浙江大学胡中楫教授、陈希伢教授、宋水孝副教授的指导与帮助。在此，谨向上述老师一并致以深切的谢意。 由于编者的水平有限，书中一定会有一些不妥之处，恳请广大读者和同行专家提出批评和指正