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內容簡介： 本教材比较全面地讲解了自动控制的基本理论和应用，分上、下册，本书是下册，共有7章，第8章阐述了线性离散控制系统的一般概念、数学模型、性能分析方法以及数字校正；第9章介绍了非线性控制系统的基本概念以及相平面法、描述函数法等；第10章介绍了控制系统状态空间描述的相关概念；第11章通过状态方程求解对系统空间模型进行定量分析；第12章介绍了线性定常系统的能控能观性；第13章介绍了控制系统的稳定性分析方法；第14章对线性定常系统的综合进行了讨论。为方便理解和夯实相关知识，每章均配备有例题和习题。 本教材比较全面地涵盖了大学本科“自动控制理论”课程的内容，可作为高校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、热力工程、通信工程、电子信息工程等相关专业的“自动控制原理”课程教材，也可以作为相关教师、自动化相关专业研究生、科技与工程技术人员的参考书。 本教材各章节内容的介绍基于MATLAB的控制系统计算机辅助分析与设计方法，需要读者有相应的MATLAB应用基础，以加强对课程的理解。 目錄： 前言 第五篇线性离散控制系统篇 第8章线性离散控制系统 81概述 811离散控制系统简介 812离散控制系统的特点和研究 方法 82信号采样与恢复 821信号采样 822采样定理 823信号恢复 83z变换 831z变换的定义 832z变换的方法 833z变换的基本定理 834z反变换 84离散控制系统的数学模型 841差分方程 842脉冲传递函数 843离散控制系统的动态 结构图 85离散控制系统的性能分析 851稳定性 852动态性能 853稳态误差 86离散控制系统的数字校正 861模拟控制器的离散化 862根轨迹法校正 863频率特性法校正 864数字控制器直接设计法 小结 习题 第六篇非线性控制系统 基础篇第9章非线性控制系统 91概述 911非线性系统 912常见的非线性特性 913非线性控制系统的特点 92相平面法 921相平面法的基本概念 922相平面图的绘制 923非线性控制系统的相平面 分析 93描述函数法 931描述函数法的基本概念 932非线性特性的描述函数 933非线性控制系统的描述 函数法分析 94改善非线性控制系统性能的 措施 941改变线性部分的参数和 结构 942改变非线性特性 943非线性特性的利用 小结 习题 第七篇现代控制理论基础篇 第10章控制系统的状态空间描述 101控制系统 102控制系统的状态空间模型 1021基本概念 1022线性系统的状态空间 描述 1023状态空间描述的模拟 结构图 103系统状态空间表达式的 建立 1031由系统的物理机理建立 状态空间表达式 1032由系统的模拟结构图建立 状态空间表达式 1033由系统的微分方程或传递 函数建立状态空间表达式 104状态空间表达式的线性 变换 1041线性变换 1042系统的特征值和特征 向量 1043化状态空间表达式为对角 线标准型 1044化状态空间表达式为约当 标准型 105由状态空间描述求传递函数 （阵） 1051单输入-单输出系统 1052多输入-多输出系统 1053系统的输入-输出描述与 状态空间描述的比较 106组合系统的状态空间描述和 传递函数阵 1061并联组合系统 1062串联组合系统 1063输出反馈系统 107离散系统的状态空间描述 108基于MATLAB分析状态空间 模型 小结 习题 第11章状态方程的求解 111线性定常系统齐次状态方程的 求解 112线性定常系统的状态转移 矩阵 1121状态转移矩阵的定义 1122状态转移矩阵的性质 1123几个特殊的矩阵指数 1124状态转移矩阵的计算 113线性定常系统非齐次状态方程 的求解 114线性时变系统状态方程的 求解 1141线性时变系统的状态转移 矩阵 1142状态转移矩阵的性质 1143状态转移矩阵的计算 1144线性时变系统齐次状态 方程的解 1145线性时变系统非齐次状态 方程的解 115线性连续系统状态空间模型的 离散化 1151线性时变系统的 离散化 1152线性定常系统的 离散化 1153近似离散化 116离散系统状态方程的解 1161递推法 1162z变换法 小结 习题 第12章线性定常系统的能控能 观性 121线性定常系统的能控性 1211定常系统能控性示例 1212定常系统能控性的 定义 1213定常线性系统能控性 判据 1214线性离散定常系统的 能控性 122线性定常系统的能观性 1221定常系统能观性示例 1222定常系统能观性定义 1223定常系统能观性判据 1224线性离散定常系统的 能观性 123能控性与能观性的对偶 关系 1231线性系统的对偶关系 1232能控性和能观性的对偶 关系（对偶原理） 124线性系统的能控标准型和 能观标准型 1241线性定常系统的线性 变换 1242约当型方程的能控性、 能观性判据 125线性定常系统结构分解 126线性定常系统的标准型 1261状态空间描述的能控 规范型 1262线性定常系统的最小 实现 小结 习题 第13章控制系统的稳定性分析 131外部稳定性与内部稳定性 1311外部稳定性 1312内部稳定性 1313外部稳定性与内部稳定性 的关系 132李雅普诺夫稳定性 1321系统的平衡状态 1322李雅普诺夫稳定性 定义 133李雅普诺夫第一法 1331线性系统的稳定判据 1332非线性系统的稳定性 134李雅普诺夫第二法 1341预备知识 1342李雅普诺夫第二法的判稳 定理 135线性系统的李雅普诺夫稳定性 分析 1351线性定常连续系统的 稳定性分析 1352线性时变连续系统的 稳定性分析 1353线性定常离散系统的 稳定性分析 1354线性时变离散系统的 稳定性分析 136非线性系统的李雅普诺夫 稳定性分析 1361克拉索夫斯基法 1362变量梯度法 小结 习题 第14章线性定常系统的综合 141状态反馈与输出反馈 1411状态反馈的结构和 特性 1412输出反馈的结构和 特性 內容試閱： 随着科学技术的飞速发展，自动控制技术几乎无处不在，被广泛应用于自主制造、智能交通、智慧农业以及航空航天等重要领域，极大提高了社会生产效率。进入21世纪以来，无人驾驶技术、智能制造及5G技术等前沿科技接踵而至，都与自动控制技术息息相关。可以断定，自动控制技术在21世纪将为人类文明进步继续发挥不可或缺的重要作用。 在控制技术需求的不断推动下，控制理论取得了显著进步。为了适应控制技术以及控制理论发展的需要，我们编写了《自动控制原理》这本教材，专门介绍有关自动控制系统的基本概念、原理和方法。本教材分为上下册，内容包含线性定常系统的理论基础、线性离散控制系统理论、非线性控制系统基础和现代控制理论基础，涵盖了现代自动控制技术所需的基础理论内容。 本教材是编者结合多年来一线教学的实际经验，根据高等学校本科教材编写要求，综合考虑学生需求及课程发展历程，并广泛参考国内外相关优秀教材内容及体系结构，通过细心研究体会编写而成的。在整个编写过程中，力求内容完备无误、结构紧凑、概念清晰，意在夯实读者的专业知识并为其打下坚实的理论基础。此外，为便于读者了解相关理论的应用，加深对理论及方法的理解和掌握， 书中配有相应实例和习题。 同时，为了让读者掌握实用软件MATLAB的应用技巧，我们将MATLAB的控制系统计算机辅助分析和设计方法贯穿于相关章节中。 本教材由重庆大学宋永端教授任主编，马铁东、黄建明、王斌任副主编，黄秀财、赵凯参加了编写工作。感谢张智容、崔倩、成红、刘欢、柳静、潘小虎、谭威、张鑫坤、孙丽贝、时天源同学在收集和整理资料方面所做的工作。特别感谢李斌、李良筑、盛朝强，朱婉婷、叶兆虹等几位老师对本教材的贡献。 对于本教材的错误和不妥之处，恳请广大读者不吝指正。 编者 于重庆大学

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