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内容简介

　　《自动控制理论（第4版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》主要介绍分析和设计反馈控制系统的经典理论和应用的方法，全书共九章，内容有自动控制系统的基本概念、线性系统的数学模型、控制系统的时域分析、根轨迹法、控制系统的频域分析、自动控制系统的校正、非线性系统分析、采样控制系统和平稳随机信号作用下线性系统的分析等。
　　《自动控制理论（第4版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》为高等学校自动化专业的教材，也可作为电气工程及其自动化、检测技术与自动化装置等自动控制类专业教学用书，还可供从事自动控制系统工程的技术人员参考。

作者简介

　　夏德钤，1928年生，教授，长期从事自动控制理论与系统的教学和科研工作。主持研制了我国首台全自动仿形铣床进给伺服系统，获得省、部级科技成果二等奖。曾任中国自动化学会理事、自动化学报编委、电气自动化专业委员会副主任；全国高等学校工业电气自动化专业教学指导委员会副主任，参加了首部中国大百科全书的编著，并任自动控制与系统工程卷编委和自动控制系统分支主编。主要著述有《反馈控制理论》（获全国高等学校教材奖）、《自动控制理论》及有关论文十余篇。

内页插图

目录

第4版前言
第1版前言

第一章 引论
第一节 开环控制和闭环控制
第二节 自动控制系统的类型
第三节 自动控制理论概要
第四节 自动控制系统中的术语和定义
习题

第二章 线性系统的数学模型
第一节 线性系统的输入-输出时间函数描述
第二节 线性系统的输入-输出传递函数描述
第三节 非线性数学模型的线性化
第四节 典型环节的数学模型
第五节 建立数学模型的实验方法简介
第六节 框图及其化简方法
第七节 信号流程图
小结
习题

第三章 线性系统的时域分析
第一节 典型输入信号
第二节 线性定常系统的时域响应
第三节 控制系统时域响应的性能指标
第四节 一阶系统的暂态响应
第五节 二阶系统的暂态响应
第六节 高阶系统的暂态响应
第七节 根据时域响应建立数学模型
第八节 线性系统的稳定性
第九节 劳斯-赫尔维茨稳定判据
第十节 小参量对闭环控制系统性能的影响
第十一节 控制系统的稳态误差
第十二节 给定稳态误差和扰动稳态误差
第十三节 基于MATAB的线性系统时域分析
小结
习题

第四章 线性系统的根轨迹分析
第一节 根轨迹的基本概念
第二节 绘制根轨迹的基本条件和基本规则
第三节 广义根轨迹
第四节 滞后系统的根轨迹
第五节 利用根轨迹分析系统的性能
第六节 基于MATAB的系统根轨迹分析
小结
习题

第五章 线性系统的频域分析
第一节 频率特性
第二节 典型环节的频率特性
第三节 系统开环频率特性的绘制
第四节 奈奎斯特稳定判据和系统的相对稳定性
第五节 系统的频率特性及频域性能指标
第六节 频率特性的实验确定方法
第七节 基于MATAB的系统频域分析
小结
习题

第六章 线性系统的校正
第一节 线性系统校正的概念
第二节 线性系统的基本控制规律
第三节 常用校正装置及其特性
第四节 校正装置设计的方法和依据
第五节 串联校正的设计
第六节 反馈校正的设计
第七节 反馈和前馈复合控制
第八节 MATAB在线性系统校正中的应用
小结
习题

第七章 非线性系统的分析
第一节 非线性系统的基本概念
第二节 二阶线性和非线性系统的相平面分析
第三节 非线性系统的相平面分析
第四节 非线性特性的一种线性近似表示——描述函数
第五节 典型非线性特性的描述函数
第六节 分析非线性系统的谐波平衡法
第七节 非线性环节的串、并联及系统的变换
第八节 用对数幅相频率特性分析非线性系统
第九节 利用非线性特性改善线性系统的性能
第十节 基于MATAB的非线性系统分析
小结
习题

第八章 采样控制系统
第一节 采样过程及采样定理
第二节 保持器
第三节 差分方程
第四节 z变换
第五节 脉冲传递函数
第六节 线性采样系统的稳定性分析
第七节 采样系统的稳态误差分析
第八节 采样系统的暂态响应与脉冲传递函数极点、零点分布的关系
第九节 采样控制系统的校正
第十节 基于MATAB的采样控制系统分析
小结
习题

第九章 平稳随机信号作用下线性系统的分析
第一节 随机信号及其作用下线性系统的性能指标
第二节 平稳随机过程的相关函数
第三节 平稳随机过程的谱密度
第四节 平稳随机信号作用下线性系统的均方误差
第五节 线性系统的等效噪声带宽
第六节 用MATAB进行平稳随机信号作用下线性系统的仿真
小结
习题

附录
附录A 赫尔维茨稳定判据的证明
附录B 时间函数的频谱特性
附录C 采样函数的拉普拉斯变换
附录D MATAB控制系统工具箱功能简介

英中文控制理论词汇对照表
参考文献

前言/序言

　　《自动控制理论》教材第1版撰写于1989年，并于2003年修订、编写了第2版，2007年出版了第3版（普通高等教育“十一五”国家级规划教材）。本教材自出版以来受到许多高等院校的重视并被采用。现在作者根据我国社会、经济、科学技术发展对自动化类专业人才培养的新要求，及长期教学实践的总结，同时考虑教育、教学理念、手段的进步和用户的意见、建议，对第3版作了修订，形成了第4版。
　　第4版仍然遵循本教材第1版前言中所明确的编写指导思想及原则，保持了原书的体系和特点，力求突出理论与工程实践的结合。与第3版相比，主要修订之处有：
　　1.重新撰写了第三章至第八章中关于MATLAB应用一节的内容。在这些小节中，不只限于介绍MATLAB控制系统工具箱的使用方法，而是有目的地运用这一有力工具，将相关章节的重要概念、理论方法，以可视化的形式展示出来。例如，分析多环控制系统（例6-5-4）校正的模型简化问题、抑制扰动的能力；又如分析电动机调速系统（例6-6-1）反馈校正过程中的模型简化条件等。
　　第二章不专门设MATLAB模型建立、变换、简化的内容，主要是考虑到在学习自动控制理论的开始阶段需多进行自主演算训练。但是，MATLAB的这部分功能在有关章节中仍有应用。
　　2.鉴于目前MATLAB已相当普及，参考书众多，本教材对第3版中专门介绍MATLAB的原附录D做了精简，仅围绕本教材经常使用的部分MATLAB控制系统工具箱功能，给出便捷的查询表。更多细节则可在运行MATLAB后通过help命令获得。
　　3.对全书的排版进行了一些调整，并为有些内容加了小标题，使重点更为醒目，层次更清楚。
　　4.对各章的习题做了一定的修改和补充，使之更加全面。还增加了一些有利于深入思考和综合训练的习题，力求与对应章节的教学内容配合更为紧密。
　　最后，衷心希望读者对本教材提出进一步的指正和意见，以便不断修正和完善。
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