《自動控制理論（第3版）》較全面系統地介紹了自動控制理論的基本內容，并注重基本理論、基本概念和基本分析方法的闡述。全書共分九章，第一一八章為經典控制理論，第九章為狀態空間分析法。其主要內容有：控制系統的數學模型、時域分析法、根軌跡法、頻率響應法、控制系統的校正、離散控制系統、非線性控制系統和狀態空間分析法。
全書內容豐富，層次分明，能滿足理工科高校相關不同專業開展教學的需要。教材內容理論聯系實際，敘述重點突出，說理深入淺出，文字簡練流暢，易于自學。在各章的后面除了介紹MATLAB相關應用的內容外，還自第二章起附有一定數量的典型例題分析，旨在幫助學生加深對基本概念的理解和提高分析、綜合問題的能力。
《自動控制理論（第3版）》為高校本科電氣自動化、電子信息類、機電一體化、儀表及測試等專業的“自動控制理論”課程教材，同時適用于自動控制專業作經典控制理論的相應教材，也可供從事控制工程的科技人員參考。
前言
第一章 緒論
第一節 自動控制理論發展史簡述
第二節 自動控制系統的一般概念
第三節 開環控制與閉環控制
第四節 自動控制系統的分類
第五節 對控制系統性能的要求和本課程的任務
習題
第二章 控制系統的數學模型
第一節 列寫系統微分方程式的一般方法
第二節 非線性數學模型的線性化
第三節 傳遞函數
第四節 系統框圖及其等效交換
第五節 控制系統的傳遞函數
第六節 信號流圖和梅遜公式的應用
第七節 控制系統的反饋特性
第八節 用MATLAB處理控制系統的數學模型
小結
例題分析
習題
第三章 控制系統的時域分析法
第一節 典型的測試信號
第二節 一階系統的時域響應
第三節 二階系統的時域響應
第四節 高階系統的時域響應
第五節 線性定常系統的穩定性
第六節 勞斯穩定判據
第七節 控制系統的穩態誤差
第八節 MATLAB在時域分析法中的應用
小結
例題分析
習題
第四章 根軌跡法
第一節 根軌跡法的基本概念
第二節 繪制根軌跡的基本規則
第三節 參量根軌跡的繪制
第四節 非最小相位系統的根軌跡
第五節 增加開環零、極點對根軌跡的影響
第六節 用根軌跡法分析控制系統
第七節 MATLAB在根軌跡法中的應用
小結
例題分析
習題
第五章 頻率響應法
第一節 頻率特性
第二節 對數坐標圖
第三節 極坐標圖
第四節 用頻率法辨識線性定常系統的數學模型
第五節 奈奎斯特穩定判據
第六節 相對穩定性分析
第七節 頻域性能指標與時域性能指標間的關系
第八節 MATLAB在頻率響應法中的應用
小結
例題分析
習題
第六章 控制系統的校正
第一節 引言
第二節 超前校正
第三節 滯后校正
第四節 滯后．超前校正
第五節 PID控制器及其參數的整定
第六節 MATLAB用于控制系統的校正
小結
例題分析
習題
第七章 離散控制系統
第一節 引言
第二節 信號的采樣與復現
第三節 z變換與z反變換
第四節 脈沖傳遞函數
第五節 差分方程
第六節 離散控制系統的性能分析
第七節 離散控制系統的數字校正
第八節 MATLAB在離散系統中的應用
小結
例題分析
習題
第八章 非線性控制系統
第一節 非線性系統的概述
第二節 非線性元件的描述函數
第三節 用描述函數法分析非線性控制
系統
第四節 相軌跡
第五節 奇點與極限環
第六節 非線性系統的相平面分析
第七節 MATLAB在非線性控制系統中的應用
小結
例題分析
習題
第九章 狀態空間分析法
第一節 狀態變量描述
第二節 傳遞函數與動態方程的關系
第三節 矩陣A的對角化
第四節 線性定常連續系統狀態方程的解
第五節 線性定常離散系統的動態方程式
第六節 線性定常系統的能控性
第七節 線性定常系統的能觀性
第八節 對偶性原理
第九節 能控性和能觀性與傳遞函數的關系
第十節 狀態反饋和極點的任意配置
第十一節 內部模型的設計
第十二節 狀態觀測器及其應用
第十三節 MATLAB在狀態空間分析法的應用
小結
例題分析
習題
附錄
附錄A能控標準形與能觀標準形的變換
附錄B自動控制理論中常用技術術語的中英文對照
參考文獻
若組成控制系統的元件都具有線性特性，則稱這種系統為線性控制系統。這種系統的輸入與輸出間的關系，一般用微分方程、傳遞函數來描述，也可以用狀態空間表達式來表示。線性系統的主要特點是具有齊次性和適用疊加原理。如果線性系統中的參數不隨時間而變化，則稱為線性定常系統；反之，則稱為線性時變系統。
在控制系統中，若有一個以上的元件具有非線性特性，則稱該系統為非線性控制系統。非線性系統一般不具有齊次性，也不適用疊加原理，而且它的輸出響應和穩定性與其初始狀態有很大的關系。
嚴格地說，絕對的線性控制系統（或元件）是不存在的，因為所有的物理系統和元件在不同的程度上都具有非線性特性。為了簡化對系統的分析和設計，在一定的條件下，可以對某些非線性特性作線性化處理。這樣，非線性系統就近似為線性系統，從而可以用分析線性系統的理論和方法對它進行研究。
工程上有時為了改善控制系統的性能，常常人為地引入某種非線性元件。例如為了實現最短時間控制，采用開關型（Bang.Bang）的控制方式；又如在由晶閘管組成整流裝置的直流調速系統中，為了改善系統的動態特性和限制電動機的最大電流，人們有意識地把速度調節器和電流調節器設計成具有飽和非線性特性。
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