自动控制原理（第二版）

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    本教材是高等教育出版社2003年出版的《自动控制原理》的修订本。本 教材第一版2004年被评为北京市高等教育精品教材，后来又被列入普通高等 教育“十一五”国家级规划教材。以此为主讲教材的北京航空航天大学自动 控制原理课程，2006年获得了国家级精品课程称号。与第一版相比，本次修 订在保持原教材主要风格和内容的基础上，仅对部分章节及内容进行了一些 调整，并适当增加了一些习题。
    教材中全面系统地介绍了自动控制理论的基本内容和分析、研究方法， 包括系统数学模型的建立，分析系统的时域法、根轨迹法和频率域方法，线 性系统的校正设计；采样系统理论；非线性系统理论，包括相平面法和描述 函数法；现代控制理论基础，包括状态方程、可控性与可观测性、极点配置 和状态观测器、系统稳定性等问题；附录中有拉普拉斯变换、矩阵相似对角 化和约当标准形、MATLAB软件应用的基础知识。每章均有适当的习题，教材 末给出了部分习题解答。
    本教材可作为高等学校电子信息科学类、仪器仪表类、电气信息类、自 动控制类等专业的教材，也可作为成人教育和继续教育的教材，还可以作为 科技人员的参考用书。

作者简介

    程鹏，男，1938年9月出生，1962年毕业于北京大学数学力学系(六年制本科)。北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院教授，控制理论与控制工程学科博士生导师。北京市优秀教师，享受政府特殊津贴。 长期主讲“自动控制原理”、“线性系统理论”、“最优控制理论”等课程。主持北航“自动控制原理”国家精品课程建设工作。教学工作曾获北京市高等教育教学成果一等奖。 出版有《自动控制原理》、《线性系统理论》等十余本书籍。曾获航空工业部优秀教材二等奖、国家教委全国高等学校优秀教材奖。主编的教材《自动控制原理》、《现代控制理论基础》被评为北京市高等教育精品教材。 主要研究领域为线性系统理论、多变量系统理论、鲁棒控制和飞行器控制，以国家自然科学基金、航空科学基金等应用基础类型的研究为主。在学术会议和核心刊物上发表论文70余篇。

目录

第一章 自动控制的一般概念 
§1-1 自动控制的任务 
§1-2 启动控制的基本方式 
§1-3 对控制系统的性能要求 
习题 
第二章 自动控制系统的数学模型 
§2-1 控制系统微分方程的建立 
§2-2 非线性微分方程的线性化 
§2-3 传递函数 
§2-4 动态结构图 
§2-5 系统的脉冲响应函数 
§2-6 典型反馈系统的几种传递函数 
习题 
第三章 时域分析法 
§3-1 时域分析基础 
§3-2 一、二阶系统分析与计算 
§3-3 系统稳定性分析 
§3-4 稳态误差分析与计算 
习题 
第四章 根轨迹法 
§4-1 根轨迹与根轨迹方程 
§4-2 绘制根轨迹的基本法则 
§4-3 开环零、极点变化时的根轨迹 
§4-4 零度根轨迹 
§4-5 系统闭环零、极点分布与阶跃响应的关系 
§4-6 系统阶跃响应的根轨迹分析 
习题 
第五章 频率域方法 
§5-1 从傅里叶级数到傅里叶变换 
§5-2 频率特性 
§5-3 典型环节的频率特性 
§5-4 系统的开环频率特性 
§5-5 频率稳定判据 
§5-6 系统闭环频率特性与阶跃响应的关系 
§5-7 开环频率特性与系统阶跃响应的关系 
习题 
第六章 控制系统的校正 
§6-1 系统校正设计基础 
§6-2 串联校正 
§6-3 串联校正的理论设计方法 
§6-4 反馈校正 
§6-5 复合校正 
习题 
第七章 非线性系统分析 
§7-1 非线性问题概述 
§7-2 常见非线性因素对系统运动特性的影响 
§7-3 相平面法基础 
§7-4 非线性系统的相轨迹分析 
§7-5 描述函数 
§7-6 用描述函数法分析非线性系统 
习题 
第八章 采样系统理论 
§8-1 采样过程与采样定理 
§8-2 信号的恢复与零阶保持器 
§8-3 z变换与z反变换 
§8-4 脉冲传递函数 
§8-5 采样系统的性能分析 
§8-6 采样系统的数字校正 
习题 
第九章 状态空间分析方法 
§9-1 状态空间方法基础 
§9-2 线性系统的可控性和可观测性 
§9-3 状态反馈与状态观测器 
§9-4 有界输入、有界输出稳定性 
§9-5 李雅普诺夫第二方法 
习题 
附录I 拉普拉斯变换 
附录II 矩阵相似对角化和约当标准形 
附录III MATLAB软件与自动控制系统设计 
部分习题答案 
参考文献