了系统的相对稳定性。超调量大的系统容易不稳定,所以相对稳定性差,而超调量小的系统 的相对稳定性好。 1.3.3稳态性能 当暂态过程结束,系统达到新的稳态,这时,希望系统的输出就是系统的给定值,但实 际上可能存在误差。在控制理论中,系统给定值与系统稳态输出的误差称为稳态误差。系 统的稳态误差衡量了系统的稳态性能。由于系统一般工作在稳态,稳态精度直接影响到产 品的质量,例如,造纸过程中的纸张厚度控制、啤酒发酵过程中的温度控制等,所以,稳态 性能是控制系统的最重要的性能指标之 系统的暂态性能和稳态性能常常是矛盾的。由于控制系统的功能要求不同,所以对系统 暂态性能和稳态性能的要求往往有所侧重。例如,对于恒温控制、调速系统等定值调节系统, 主要侧重系统的稳态性能,而对于随动系统则侧重于暂态性能,要求能够快速调节,跟上输 入量的变化。 对于实际的控制系统,除了上述要求以外,还有其它方面的要求。这里简单介绍一下系 统鲁棒性( Robustness)的概念。如果系统的参数或者结构在一定范围内变化时,系统仍然 保持某个性能,则称系统的这个性能是鲁棒的。例如,系统的参数或者结构在一定范围内变 化时,系统仍然保持稳定,则称系统是鲁棒稳定的 上面简单介绍了对控制系统的基本要求,这是本书将要着重分析的几个方面,关于精确 的定义和分析方法,将在后面有关章节中详细介绍 14本书的安排 自动控制理论作为电工及自动化类专业的主要技术基础课之一。本教材改革了教材体系 结构、精简了部分陈旧的教学内容、引入了部分现代控制内容,适应了当代自动控制的发展。 特别是将离散控制理论放在主要地位来介绍,而且突出离散控制理论自身的特点,以适应当 前计算机控制技术的迅速发展。用统一的思想去处理经典理论和现代理论、连续系统理论和 离散系统理论、线性系统理论和非线性系统理论。一方面可以节省讲授学时,另一方面反映 当代自动控制的发展,使学生掌握自动控制理论的实质 全书共分十章。具体安排如下 第2章介绍连续系统的数学模型,第3章介绍离散控制系统的数学模型,为后面的系统 分析与设计奠定基础 第4、5、6章介绍系统的分析方法。第4章介绍系统的稳定性分析方法;第5章介绍定 量分析连续和离散系统的方法,即系统的暂态和稳态性能计算;第6章介绍系统的能控性和 能观性分析方法。 第7、8、9章介绍控制系统的设计方法。第7章介绍控制系统的经典设计方法;第 章介绍控制系统的状态空间设计方法;第9章介绍最优控制设计方法。 第10章简单介绍系统辨识的最小二乘方法,为控制系统的实验建模奠定了基础 对于少学时的专业,可以只讲授第1、2、3、4、5、7章,这几章主要介绍了所谓的经典控 制理论内容了系统的相对稳定性。超调量大的系统容易不稳定，所以相对稳定性差，而超调量小的系统 的相对稳定性好。 1.3.3 稳态性能 当暂态过程结束，系统达到新的稳态，这时，希望系统的输出就是系统的给定值，但实 际上可能存在误差。在控制理论中，系统给定值与系统稳态输出的误差称为稳态误差。系 统的稳态误差衡量了系统的稳态性能。由于系统一般工作在稳态，稳态精度直接影响到产 品的质量，例如，造纸过程中的纸张厚度控制、啤酒发酵过程中的温度控制等，所以，稳态 性能是控制系统的最重要的性能指标之一。 系统的暂态性能和稳态性能常常是矛盾的。由于控制系统的功能要求不同，所以对系统 暂态性能和稳态性能的要求往往有所侧重。例如，对于恒温控制、调速系统等定值调节系统， 主要侧重系统的稳态性能，而对于随动系统则侧重于暂态性能，要求能够快速调节，跟上输 入量的变化。 对于实际的控制系统，除了上述要求以外，还有其它方面的要求。这里简单介绍一下系 统鲁棒性（Robustness）的概念。如果系统的参数或者结构在一定范围内变化时，系统仍然 保持某个性能，则称系统的这个性能是鲁棒的。例如，系统的参数或者结构在一定范围内变 化时，系统仍然保持稳定，则称系统是鲁棒稳定的。 上面简单介绍了对控制系统的基本要求，这是本书将要着重分析的几个方面，关于精确 的定义和分析方法，将在后面有关章节中详细介绍。 1.4 本书的安排 自动控制理论作为电工及自动化类专业的主要技术基础课之一。本教材改革了教材体系 结构、精简了部分陈旧的教学内容、引入了部分现代控制内容，适应了当代自动控制的发展。 特别是将离散控制理论放在主要地位来介绍，而且突出离散控制理论自身的特点，以适应当 前计算机控制技术的迅速发展。用统一的思想去处理经典理论和现代理论、连续系统理论和 离散系统理论、线性系统理论和非线性系统理论。一方面可以节省讲授学时，另一方面反映 当代自动控制的发展，使学生掌握自动控制理论的实质。 全书共分十章。具体安排如下： 第 2 章介绍连续系统的数学模型，第 3 章介绍离散控制系统的数学模型，为后面的系统 分析与设计奠定基础。 第 4、5、6 章介绍系统的分析方法。第 4 章介绍系统的稳定性分析方法；第 5 章介绍定 量分析连续和离散系统的方法，即系统的暂态和稳态性能计算；第 6 章介绍系统的能控性和 能观性分析方法。 第 7、8、9 章介绍控制系统的设计方法。第 7 章介绍控制系统的经典设计方法；第 8 章介绍控制系统的状态空间设计方法；第 9 章介绍最优控制设计方法。 第 10 章简单介绍系统辨识的最小二乘方法，为控制系统的实验建模奠定了基础。 对于少学时的专业，可以只讲授第 1、2、3、4、5、7 章，这几章主要介绍了所谓的经典控 制理论内容