第1章

绪论

1.1引言

1.2开环控制系统和闭环控制系统

1.2.1开环控制系统

1.2.2闭环控制系统

1.3自动控制系统的分类和组成

1.3.1自动控制系统的分类

1.3.2自动控制系统的组成

1.4控制系统的基本要求

1.4.1稳定性

1.4.2响应速度

1.4.3精确度

习题

第2章

数学基础

2.1拉普拉斯变换

2.1.1知识的回顾

2.1.2拉普拉斯变换的定义

2.2拉普拉斯变换定理

2.2.1平移函数

2.2.2f(t)与e-αt相乘

2.2.3时间比例尺

2.2.4微分定理

2.2.5终值定理

2.2.6初值定理

2.2.7积分定理

2.3拉普拉斯反变换

2.3.1具有不相同极点的F(s)的部分分式展开式

2.3.2具有共轭复数极点的F(s)的部分分式展开式

2.3.3具有多重极点的F(s)的部分分式展开式

2.4拉普拉斯变换法的应用

第3章

控制系统的数学模型

3.1控制系统数学模型的建立

3.1.1概述

3.1.2线性控制系统数学模型的建立

3.2线性控制系统的传递函数

3.2.1传递函数的概念

3.2.2传递函数的几点说明

3.2.3典型环节及其传递函数

3.3结构图

3.3.1结构图的组成

3.3.2结构图的建立

3.3.3结构图的等效变换

3.4信号流图

3.4.1信号流图及其组成

3.4.2信号流图的绘制

3.4.3梅逊增益公式

3.4.4闭环控制系统的传递函数

习题

第4章

时域分析法

4.1典型输入信号

4.2阶跃响应的性能指标

4.2.1动态过程

4.2.2稳态过程

4.3一阶系统时域分析

4.3.1一阶系统的单位阶跃响应

4.3.2一阶系统的单位脉冲响应

4.3.3一阶系统的单位斜坡响应

4.4二阶系统时域分析

4.4.1二阶系统的单位阶跃响应

4.4.2二阶系统的动态性能指标

4.5控制系统的稳定性

4.5.1稳定的基本概念

4.5.2劳斯(Routh)判据

4.6基于MATLAB的稳态误差分析

4.6.1稳态误差的基本概念

4.6.2误差传递函数

4.6.3基于MATLAB的稳态误差分析

习题

第5章

根轨迹法

5.1根轨迹方程

5.2绘制根轨迹的基本法则

5.3控制系统根轨迹分析

5.3.1闭环系统零、极点与系统的阶跃响应

5.3.2系统性能指标的估算

5.4基于MATLAB的根轨迹绘制及分析

习题

第6章

频域分析法

6.1频率特性

6.1.1频率特性的概念

6.1.2频率特性的几何表示

6.2典型环节的频率特性

6.3稳定性判断

6.3.1辐角原理

6.3.2奈奎斯特稳定判据

6.3.3对数频率稳定判据

6.4稳定裕度

6.4.1幅值裕度h

6.4.2相角裕度γ

6.5基于MATLAB的频率特性图绘制

习题

第7章

控制系统的校正

7 .1控制系统校正的概念

7.1.1时域分析法校正思想

7.1.2频域分析法校正思想

7.2串联校正

7.2.1超前网络

7.2.2迟后网络

7.2.3复合网络

7.3反馈校正

习题

第8章

非线性控制系统

8.1非线性问题概述

8.2描述函数分析法

8.2.1描述函数的概念

8.2.2典型非线性特性的描述函数

8.2.3用描述函数分析非线性系统的稳定性

8.3相平面分析法

8.3.1相轨迹的概念

8.3.2线性系统的相轨迹

8.3.3非线性系统的相轨迹

第9章

状态空间分析法

9.1状态空间方程的建立

9.1.1状态空间方程的概念

9.1.2状态空间方程的列写方法

9.2连续系统状态方程的解法

9.2.1时域解法

9.2.2复频域解法

9.3系统的能控性和能观测性

9.3.1能控性

9.3.2能观测性

习题

第10章

MATLAB简介

10.1MathWorks控制系统解决方案

10.1.1 集成的系统设计环境

10.1.2MathWorks产品支持控制流程的关键环节

10.2Simulink与建模仿真

10.2.1Transfer Fcn(传递函数模块)

10.2.2以零点—极点表示的传递函数模块

10.2.3增益模块

10.2.4偏移模块

10.2.5饱和度模块

10.2.6Mux(向量合成模块)

10.2.7Constant(常数源模块)

10.2.8Pulse Generator(脉冲信号发生器)

10.2.9Ramp(“斜坡”信号)

10.2.10Step(阶跃函数模块)

10.2.11Clock(仿真时间模块)

10.2.12Scope(示波器模块)

10.3MATLAB控制系统工具箱函数

10.3.1时域响应

10.3.2频域响应

10.3.3根轨迹

附录A

工具箱命令参考

参考文献2100433B

本书内容包括经典控制理论和现代控制理论两部分。在经典控制理论部分，主要介绍控制理论方面的基本知识和必要的数学基础知识，包括拉普拉斯变换、线性控制系统数学模型、时域分析法、根轨迹法、频域分析法、稳定性分析、控制系统的校正等；简单介绍非线性控制系统的描述函数法、相平面法。在现代控制理论部分，概括介绍现代控制理论的状态空间分析法、系统的能控性和能观测性。简介MATLAB语言及其在控制系统的分析与设计中的函数。本书可以作为高等院校电子信息类专业“自动控制原理”课程的教材，也可供从事相关专业人员参考。

• 配套教材

《自动控制原理（第六版）》的配套教材是《自动控制原理习题解析（第二版）》和《自动控制原理题海与考研指导（第二版）》。

第1章 AutoCAD基础知识

1．1 计算机绘图与AutoCAD简介

1．1．1 计算机绘图的概念

1．1．2 AutoCAD的发展历程

1．1．3 AutoCAD的功能概述

1．2 中文版AutoCAD2005的安装

1．2．1 使用单机中文版AutoCAD2005软件的系统要求

1．2．2 单机中文版AutoCAD2005软件的安装

1．3 中文版AutoCAD2005的工作界面

1．3．1 下拉菜单栏

1．3．2 工具栏

1．3．3 绘图区

1．3．4 系统命令行与文本窗口

1．3．5 状态栏

1．3．6 工具选项板窗口

1．3．7 对话框与快捷菜单

1．4 图形文件管理和退出AutoCAD

1．4．1 新建一个AutoCAD图形文件

1．4．2 打开已有的AutoCAD图形文件

1．4．3 保存AutoCAD图形文件

1．4．4 退出AutoCAD

1．5 了解AutoCAD的基本操作

1．5．1 激活命令的几种途径

1．5．2 结束或退出命令的几种方法

1．5．3 "命令行"操作

1．5．4 透明地使用命令

1．5．5 命令的重复、撤消与重做

1．5．6 关于鼠标的功能与操作

1．5．7 用鼠标对图形进行缩放与移动

1．5．8 获取联机帮助

1．6 AutoCAD的绘图环境设置

1．6．1 设置绘图选项

1．6．2 设置图形单位

1．6．3 设置图形界限

1．7 思考与练习

第2章 创建简单的二维图形

2．1 创建线对象

2．1．1 绘制直线

2．1．2 绘制射线

2．1．3 绘制构造线

2．2 创建多边形对象

2．2．1 绘制矩形

2．2．2 绘制正多边形

2．3 创建圆弧类对象

2．3．1 绘制圆

2．3．2 绘制圆弧

2．3．3 绘制椭圆

2．3．4 绘制椭圆弧

2．4 创建点对象

2．4．1 绘制单点

2．4．2 绘制多点

2．4．3 绘制等分点

2．4．4 绘制定距分点

2．5 思考与练习

第3章 控制图形显示

3．1 重新绘制和重新生成图形

3．2 缩放与平移视图

3．2．1 缩放视图

3．2．2 平移视图

3．3 使用鸟瞰视图查看图形

3．4 命名视图

3．4．1 了解命名视图

3．4．2 创建命名视图举例

3．5 AutoCAD的视口

3．5．1 视口的概念和作用

3．5．2 视口的创建和命名举例

3．5．3 视口的分割与合并

3．6 思考与练习

第4章 精确高效绘制图形

4．1 使用坐标

4．1．1 了解坐标系

4．1．2 直角坐标、极坐标以及坐标点的输入

4．1．3 坐标显示的控制

4．1．4 使用用户坐标系

4．1．5 使用点过滤器

4．2 使用对象捕捉

4．2．1 设置对象捕捉选项

4．2．2 使用对象捕捉的几种方法

4．3 使用捕捉、栅格和正交

4．3．1 设置捕捉和栅格选项

4．3．2 使用捕捉与栅格

4．3．3 使用正交模式

4．4 使用自动追踪

4．4．1 设置自动追踪选项

4．4．2 使用极轴追踪

4．4．3 使用对象捕捉追踪

4．5 应用举例

4．5．1 应用举例1

4．5．2 应用举例2

4．5．3 应用举例3

4．5．4 应用举例4

4．5．5 应用举例5

4．6 思考与练习

第5章 创建复杂的二维图形

5．1 创建多段线

5．1．1 绘制多段线

5．1．2 编辑多段线

5．2 创建样条曲线

5．2．1 绘制样条曲线

5．2．2 编辑样条曲线

5．3 创建多线、

5．3．1 绘制多线

5．3．2 设置多线样式

5．3．3 编辑多线

5．4 徒手绘制图形

5．4．1 创建徒手线

5．4．2 创建修订云线

5．5 创建面域

5．6 创建填充图案

5．6．1 添加图案填充

5．6．2 编辑图案填充

5．6．3 控制图案填充的可见性

5．6．4 分解图案

5．7 绘制圆环、宽线与二维填充图形

5．7．1 绘制圆环

5．7．2 绘制宽线

5．7．3 绘制二维填充图形

5．8 思考与练习

第6章 编辑图形对象

6．1 选择对象

6．1．1 在使用编辑命令前直接选取对象

6．1．2 在使用编辑命令后选取对象

6．1．3 使用SELECT命令选取对象

6．1．4 全部选择

6．1．5 快速选择

6．1．6 过滤选择

6．2 调整对象

6．2．1 删除对象

6．2．2 移动对象

6．2．3 旋转对象

6．3 创建对象副本

6．3．1 复制对象

6．3．2 镜像对象

6．3．3 偏移对象

6．3．4 阵列对象

6．4 修改对象的形状及大小

6．4．1 修剪对象

6．4．2 延伸对象

6．4．3 缩放对象

6．4．4 拉伸对象

6．4．5 拉长对象

6．5 拆分及修饰对象

6．5．1 分解对象

6．5．2 倒角

6．5．3 圆角

6．5．4 打断对象

6．6 使用夹点编辑图形

6．6．1 关于夹点

6．6．2 使用夹点编辑对象

6．7 修改对象的特性

6．7．1 使用对象特性工具栏修改对象的特性

6．7．2 使用特性窗口修改对象的特性

6．7．3 使用CHANGE和CHPROP命令修改对象的特性

6．7．4 配对象特性

6．8 思考与练习

第7章 创建文字与表格

7．1 创建文字对象

7．1．1 设置文字样式

7．1．2 创建单行文字

7．1．3 创建多行文字

7．1．4 插入外部文字

7．1．5 编辑文字

7．1．6 查找与替换文字

7．2 创建表格对象

7．2．1 创建与设置表格样式

7．2．2 表格创建与修改范例

7．3 思考与练习

第8章 标注图形尺寸

8．1 关于尺寸标注

8．1．1 尺寸标注的概述

8．1．2 尺寸标注的组成

8．1．3 尺寸标注的注意事项

8．2 创建尺寸标注的准备工作

8．2．1 新建标注样式

8．2．2 设置直线和箭头

8．2．3 设置文字

8．2．4 设置尺寸的调整

8．2．5 设置尺寸的主单位

8．2．6 设置尺寸的单位换算

8．2．7 设置尺寸公差

8．3 标注尺寸

8．3．1 线性标注

8．3．2 对齐标注

8．3．3 坐标标注

8．3．4 半径标注

8．3．5 直径标注

8．3．6 绘制圆心标记

8．3．7 角度标注

8．3．8 基线标注

8．3．9 连续标注

8．3．10 引线标注

8．3．11 倾斜标注

8．3．12 快速标注

8．3．13 利用多行文字创建特殊要求的公差标注

8．4 标注形位公差

8．4．1 了解形位公差

8．4．2 标注形位公差

8．5 编辑尺寸标注

8．5．1 修改尺寸标注文字的位置

8．5．2 编辑尺寸标注

8．5．3 尺寸的替代

8．5．4 使用夹点编辑尺寸

8．5．5 使用特性窗口编辑尺寸

8．6 思考与练习

第9章 用图层组织图形

9．1 创建和设置图层

9．1．1 了解图层

9．1．2 创建新图层

9．1．3 设置图层颜色

9．1．4 设置图层线型

9．1．5 设置图层线宽

9．1．6 设置图层状态

9．1．7 设置图层的打印样式

9．2 管理图层

9．2．1 图层管理工具栏介绍

9．2．2 切换当前层

9．2．3 过滤图层

9．2．4 保存与恢复图层设置

9．2．5 转换图层

9．2．6 改变对象所在图层

9．2．7 删除图层

9．3 图层的应用举例

9．4 思考与练习

第10章 三维绘图基础

10．1 关于三维图形

10．1．1 了解三维绘图

10．1．2 三维坐标系

10．2 观察三维图形

10．2．1 设置视点进行观察

10．2．2 使用三维动态观察器

10．2．3 显示平面视图

10．2．4 快速设置预定义的视点

10．2．5 以消隐方式显示图形

10．3 三维模型对象的分类

10．4 思考与练习

第11章 创建三维线和曲面对象

11．1 绘制三维线对象

11．1．1 使用3DPOLY命令绘制三维线

11．1．2 使用SPLINE命令绘制三维线

11．2 使用标高和厚度创建三维对象

11．2．1 关于标高和厚度

11．2．2 应用举例

11．3 绘制三维曲面对象

11．3．1 绘制基本三维曲面

11．3．2 绘制三维空间表面

11．3．3 多边形网格

11．3．4 绘制旋转曲面

11．3．5 绘制平移曲面

11．3．6 绘制直纹曲面

11．3．7 绘制边界曲面

11．4 思考与练习

第12章 创建三维实体对象

12．1 创建基本的三维实体对象

12．1．1 长方体

12．1．2 球体

12．1．3 圆柱体

12．1．4 圆锥体

12．1．5 楔体

12．1．6 圆环体

12．2 创建拉伸实体

12．2．1 按指定的高度拉伸对象

12．2．2 沿路径拉伸对象

12．3 创建旋转实体

12．4 布尔运算

12．4．1 并集运算

12．4．2 差集运算

12．4．3 交集运算

12．4．4 干涉运算

12．5 思考与练习

第13章 三维对象的编辑与标注

13．1 三维空间的图形编辑

13．1．1 旋转三维对象

13．1．2 阵列三维对象

13．1．3 镜像三维对象

13．1．4 对齐三维对象

13．2 三维实体对象的编辑

13．2．1 分解实体

13．2．2 对实体进行倒角

13．2．3 对实体进行倒圆角

13．2．4 剖切实体

13．2．5 创建实体的截面

13．2．6 编辑实体的面

13．2．7 编辑实体的边

13．3 三维对象的标注

13．4 思考与练习

第14章 三维对象的外观处理

14．1 三维对象外观处理概述

14．2 三维对象的着色处理

14．3 三维对象的渲染

14．3．1 对象的简单渲染

14．3．2 设置光源

14．3．3 设置材质

14．3．4 设置贴图

14．3．5 设置背景

14．3．6 设置场景

14．3．7 三维实体渲染举例

14．4 思考与练习

第15章 图块、属性与外部参照

15．1 使用块

15．1．1 了解块

15．1．2 创建块

15．1．3 插入块

15．1．4 写块

15．1．5 创建块/插入块/写块的应用综合举例

15．2 使用块属性

15．2．1 块属性的特点

15．2．2 定义和修改属性

15．2．3 编辑块属性的值及外观特征

15．2．4 使用块属性管理器

15．3 使用外部参照

15．3．1 附着外部参照

15．3．2 使用外部参照管理器

15．3．3 剪裁外部参照

15．3．4 绑定外部参照依赖符

15．3．5 在位编辑外部参照

15．4 思考与练习

第16章 处理光栅图像

16．1 使用光栅图像

16．1．1 光栅图像的特点

16．1．2 加载光栅图像

16．2 光栅图像的调整

16．2．1 调整亮度、对比度和褪色度

16．2．2 调整光栅图像显示质量

16．2．3 调整光栅图像透明度

16．3 剪裁边界与边框显示

16．3．1 剪裁光栅图像

16．3．2 控制边框的显示

16．4 调整对象的显示顺序

16．5 调整光栅图像的比例

16．6 光栅图像管理器

16．7 思考与练习

第17章 使用辅助工具和命令

17．1 使用AutoCAD设计中心

17．1．1 熟悉设计中心的界面

17．1．2 AutoCAD设计中心的功能

17．2 计算与获取信息功能

17．2．1 计算面积

17．2．2 计算距离和角度

17．2．3 显示与图形有关的信息

17．2．4 查看实体特性

17．3 其他辅助功能

17．3．1 重新命名对象或元素

17．3．2 删除无用的项目

17．4 思考与练习

第18章 图形的输入/输出以及Internet连接

18．1 图形的输入/输出

18．1．1 输入其他格式的图形

18．1．2 输入与输出DXF文件

18．1．3 插入OLE对象

18．1．4 输出图形

18．2 布局与打印输出图形

18．2．1 模型空间和图纸空间

18．2．2 在图纸空间中使用视口

18．2．3 新建布局

18．2．4 管理布局

18．2．5 使用布局进行打印出图的一般过程

18．2．6 使用打印样式

18．2．7 图纸打印输出

18．3 AutoCAD的Internet功能

18．3．1 输出Web图形

18．3．2 创建Web页

18．3．3 建立超级链接

18．4 电子传递文件

18．5 思考与练习

第19章 样板文件及图形创建范例

19．1 范例1--创建样板文件

19．2 范例2--绘制卡环的二维图形

19．3 范例3--创建一个零件的2个视图

19．4 范例4--创建一个三维实体模型

附录A AutoCAD命令集

• 配套教材

《自动控制原理基础教程（第三版）》的配套教材是《自动控制原理题海与考研指导（第二版）》。