自动控制理论 第5版 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书为“十二五”普通高等教育本科规划教材。

本书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，线性系统的时域分析、根轨迹分析和频域分析，线性系统的校正，非线性系统的分析，采样控制系统的分析，平稳随机信号作用下线性系统的分析等。

本书配有免费电子课件及习题解答，并增加了丰富的二维码视频，同时，为适应当前教学需求，在相关章节增加了课程思政的内容。

本书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。

1989年2月第5版前言

第1版前言

章引论1

节开环控制和闭环控制1

第二节自动控制系统的类型5

第三节自动控制理论概要7

第四节自动控制系统中的术语和定义8

习题9

第二章线性系统的数学模型10

节线性系统的输入—输出时间函数

描述11

第二节线性系统的输入—输出传递函数

描述17

第三节非线性数学模型的线性化19

第四节典型环节的数学模型20

第五节建立数学模型的实验方法简介28

第六节框图及其化简方法30

第七节信号流程图37

小结41

习题41

第三章线性系统的时域分析45

节典型输入信号45

第二节线性定常系统的时域响应47

第三节控制系统时域响应的性能指标50

第四节一阶系统的暂态响应52

第五节二阶系统的暂态响应55

第六节高阶系统的暂态响应67

第七节根据时域响应建立数学模型68

第八节线性系统的稳定性73

第九节劳斯—赫尔维茨稳定判据76

第十节小参量对闭环控制系统性能的

影响82

第十一节控制系统的稳态误差84

第十二节给定稳态误差和扰动稳态误差87

第十三节基于MATLAB的线性系统时域

分析94

小结103

习题103

第四章线性系统的根轨迹分析108

节根轨迹的基本概念108

第二节绘制根轨迹的基本条件和基本

规则110

第三节广义根轨迹122

第四节滞后系统的根轨迹136

第五节利用根轨迹分析系统的性能142

第六节基于MATLAB的系统根轨迹

分析148

小结152

习题153

第五章线性系统的频域分析155

节频率特性155

第二节典型环节的频率特性160

第三节系统开环频率特性的绘制166

第四节奈奎斯特稳定判据和系统的相对

稳定性171

第五节系统的频率特性及频域性能

指标181

第六节频率特性的实验确定方法187

第七节基于MATLAB的系统频域分析192

小结196

习题196

第六章线性系统的校正200

节线性系统校正的概念200

第二节线性系统的基本控制规律202

第三节常用校正装置及其特性208

第四节校正装置设计的方法和依据218

第五节串联校正的设计223

第六节反馈校正的设计237

第七节反馈和前馈复合控制242

第八节MATLAB在线性系统校正中的

应用243

小结251

习题252

第七章非线性系统的分析255

节非线性系统的基本概念255

第二节二阶线性和非线性系统的相平面

分析261

第三节非线性系统的相平面分析266

第四节非线性特性的一种线性近似表示——

描述函数280

第五节典型非线性特性的描述函数283

第六节分析非线性系统的谐波平衡法293

第七节非线性环节的串、并联及系统的

变换297

第八节用对数幅相频率特性分析非线性

系统298

第九节利用非线性特性改善线性系统的

性能304

第十节基于MATLAB的非线性系统

分析307

小结313

习题313

第八章采样控制系统的分析317

节采样过程及采样定理319

第二节保持器321

第三节差分方程323

第四节z变换324第五节脉冲传递函数335

第六节线性采样系统的稳定性分析339

第七节采样系统的稳态误差分析342

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344

第九节采样控制系统的校正348

第十节基于MATLAB的采样控制系统

分析355

小结357

习题358

第九章平稳随机信号作用下线性

系统的分析360

节随机信号及其作用下线性系统的

性能指标360

第二节平稳随机过程的相关函数362

第三节平稳随机过程的谱密度365

第四节平稳随机信号作用下线性系统的

均方误差368

第五节线性系统的等效噪声带宽373

小结376

习题376

附录378

附录A拉普拉斯变换378

附录B赫尔维茨稳定判据的证明381

附录C时间函数的频谱特性384

附录D采样函数的拉普拉斯变换389

附录EMATLAB控制系统工具箱功能

简介390

英中文控制理论词汇对照表393

参考文献401章引论

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前言

《自动控制理论》第1版于1989年出版，此后相继出版了第2版、第3版（普通高等教育“十一五”规划教材）和第4版（“十二五”普通高等教育本科规划教材）。多年来，本书受到众多高等院校的重视并被选用为教材。当前我国已进入第二个百年建设社会主义现代化强国的发展征程，社会、经济和科技技术的持续快速发展对自动化类专业人才培养提出了新的更高要求，同时考虑课程学时的缩减，教学模式的更新，以及用户的意见和建议，作者对第4版进行了仔细修订和完善。

第5版继续遵循第1版前言中所明确的编写指导思想及原则，保持原教材体系的完整性、系统性。在全书架构不变的基础上，进一步突出重点，深化关键概念的阐述，以便启发读者深入思考，培养读者分析问题和解决问题的能力，全面掌握自动控制理论的精髓。

本书在编著之初，内容即深深植根于丰富的控制工程实践，通过一些工程实用方法和典型工程实例，强调正确认识和正确应用理论的重要性。第5版继承和发扬了这一理念。

第5版的主要修订之处如下：

1）遵循2020年《高等学校课程思政建设指导纲要》精神，增加了课程思政元素，努力把马克思主义认识问题、分析问题的辩证方法有机地融入到全书内容中。

2）以微课的形式呈现书中的重点概念，读者可以扫描二维码深入学习。

3）对每章中应用MATLAB分析控制系统的内容进行了较大调整，侧重用MATLAB深入分析各章的重点、难点问题，更紧密地配合重要概念的阐述。将抽象概念具象化，以利于读者透彻理解和掌握概念和方法。

4）对全书内容进行了修正、完善和充实，并增加了一些启发思考的习题。

5）为方便本课程与应用数学的衔接，在附录中增加了拉普拉斯变换的基本内容。

感谢北京工商大学人工智能学院张慧妍副教授在本次修订工作中给予的帮助，张慧妍副教授负责完成了本书全部微课的设计、制作和全书课件的同步更新、完善工作。

后，恳请读者对本书提出指正和建议，以利于不断地完善和提高。