《自動控制原理》是根據全國高等工科院校自動化類專業“自動控制原理”課程教學大綱的要求編寫的。《自動控制原理》介紹了經典控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，著重加強對基本理論及其應用的闡述。《自動控制原理》共8章，前6章講述線性連續系統的時域分析、根軌跡分析和頻域分析，以及系統的綜合校正；第7章介紹線性離散系統的基本理論、分析與綜合方法；第8章介紹非線性系統的相關理論，包括描述函數法和相平面法。大部分章節都包含了matlab輔助控制系統分析和設計的方法。每章均有小結、示例及習題，有助于對基本概念的理解與基本方法的運用。
《自動控制原理》可作為高等工科院校自動化、電氣工程與自動化、測控技術與儀器、電子信息工程、機械工程及自動化、計算機科學與技術等專業的本科教材或參考書，也可供自動化工程技術人員學習參考。
第1章 自動控制系統概述
1.1 引言
1.2 自動控制系統的基本概念
1.3 控制系統的基本結構形式
1.3.1 開環控制系統
1.3.2 閉環控制系統
1.3.3 復合控制系統
1.4 閉環控制系統的組成和基本環節
1.5 自動控制系統分類
1.5.1 按控制系統元件特性分類
1.5.2 按控制系統信號形式分類
1.5.3 按輸入量的變化形式分類
1.6 對自動控制系統的基本要求
1.6.1 穩定性
1.6.2 準確性
1.6.3 快速性
小結
習題
第2章 自動控制系統的數學模型
2.1 動態微分方程的建立
2.1.1 系統微分方程的描述
2.1.2 系統微分方程的建立
2.2 非線性數學模型的線性化
2.3 傳遞函數
2.3.1 傳遞函數的定義
2.3.2 典型環節的傳遞函數及暫態特性
2.4 系統動態結構圖
2.5 系統傳遞函數和結構圖的等效變換
2.5.1 典型連接的等效傳遞函數
2.5.2 相加點及分支點的變位運算
2.5.3 系統開環傳遞函數
2.5.4 系統閉環傳遞函數
2.5.5 系統對給定作用和擾動作用的傳遞函數
2.6 信號流圖
2.6.1 信號流圖中的術語
2.6.2 信號流圖的繪制
2.6.3 信號流圖的性質
2.6.4 信號流圖的基本簡化法則
2.6.5 梅遜公式
2.7 用matlab求解線性微分方程和化簡系統方框圖
2.7.1 matlab中數學模型的表示
2.7.2 用matlab求解線性微分方程
2.7.3 matlab在系統方框圖化簡中的應用
小結
習題
第3章 自動控制系統的時域分析法
3.1 系統的典型輸入信號
3.1.1 階躍信號（位置信號）
3.1.2 斜坡信號（速度信號）
3.1.3 拋物線信號（加速度信號）
3.1.4 脈沖信號
3.1.5 正弦信號
3.2 一階系統的動態響應
3.2.1 一階系統的數學模型
3.2.2 一階系統的單位階躍響應
3.3 二階系統的階躍響應
3.3.1 二階系統的數學模型
3.3.2 二階系統的階躍響應
3.3.3 二階系統暫態特性指標
3.3.4 二階工程最佳參數
3.3.5 二階系統性能的改善
3.4 高階系統的時域分析
3.4.1 高階系統單位階躍響應特性
3.4.2 高階系統的幾個重要概念
3.5 控制系統的穩定性及代數穩定判據
3.5.1 穩定性的基本概念
3.5.2 線性定常系統穩定的充分必要條件
3.5.3 勞斯（routh）穩定性判據
3.5.4 勞斯判據的應用
3.6 控制系統的穩態特性--穩態誤差分析
3.6.1 穩態誤差和控制系統類型
3.6.2 穩態誤差系數和穩態誤差的計算
3.6.3 動態誤差系數
3.6.4 擾動穩態誤差
3.6.5 減小穩態誤差的方法
3.7 線性系統時域分析的matlab仿真方法
小結
習題
第4章 根軌跡法
4.1 根軌跡法的基本概念
4.1.1 根軌跡的定義
4.1.2 根軌跡的幅值和輻角條件
4.2 根軌跡的繪制
4.2.1 繪制根軌跡的基本法則
4.2.2 常規180°根軌跡繪制舉例
4.3 非典型形式系統根軌跡的繪制
4.3.1 零度根軌跡
4.3.2 廣義根軌跡
4.4 基于根軌跡法的系統性能分析
4.4.1 開環零、極點對根軌跡的影響
4.4.2 在根軌跡上確定閉環特征根
4.4.3 用根軌跡確定系統的性能
4.4.4 用根軌跡確定系統的參數
4.5 用matlab繪制根軌跡
4.5.1 繪制根軌跡
4.5.2 確定根軌跡上閉環極點相對應的根軌跡放大系數
4.5.3 零度根軌跡的繪制
小結
習題
第5章 自動控制系統的頻域分析法
5.1 頻率特性
5.1.1 頻率特性的基本概念
5.1.2 頻率特性的性質
5.2 幅相頻率特性
5.2.1 幅相頻率特性的表示
5.2.2 典型環節的幅相頻率特性
5.2.3 開環系統的幅相頻率特性
5.3 對數頻率特性
5.3.1 對數頻率特性的表示
5.3.2 基本環節的伯德圖
5.3.3 開環控制系統的伯德圖
5.3.4 最小相位系統
5.3.5 傳遞函數的頻域實驗確定
5.4 頻域中的穩定性判據
5.4.1 輻角定理
5.4.2 奈氏穩定性判據
5.4.3 對數頻率穩定判據
5.4.4 奈氏判據應用舉例
5.4.5 系統的穩定裕量
5.5 開環頻率特性分析
5.5.1 基于伯德圖的系統穩態性能分析
5.5.2 頻率特性的兩個基本關系
5.5.3 低頻段和高頻段特性斜率的影響
5.5.4 c（或開環放大系數k）對相位裕量的影響
5.5.5 開環頻率特性與時域性能指標的關系
5.6 閉環系統頻率特性
5.6.1 閉環頻率特性與開環頻率特性的關系
5.6.2 閉環系統頻率特性及其與暫態特性指標的關系
5.6.3 閉環系統等m圖、等圖及尼氏圖
5.6.4 非單位反饋系統的閉環頻率特性
5.7 線性系統頻域分析的matlab方法
小結
習題
第6章 控制系統的校正及綜合
6.1 控制系統校正的一般概念
6.1.1 校正的概念
6.1.2 校正的基本方式
6.2 串聯校正
6.2.1 串聯超前校正
6.2.2 串聯滯后校正
6.2.3 串聯滯后-超前校正
6.2.4 按期望特性的串聯校正
6.3 pid控制器
6.3.1 比例（p）控制器
6.3.2 比例微分（pd）控制器
6.3.3 積分（i）控制器
6.3.4 比例積分（pi）控制器
6.3.5 比例積分微分（pid）控制器
6.4 反饋校正
6.4.1 反饋的作用
6.4.2 反饋校正裝置的設計
6.5 復合校正
6.5.1 按擾動補償的復合校正
6.5.2 按輸入補償的復合校正
小結
習題
第7章 線性離散系統的理論基礎
7.1 線性離散控制系統概述
7.2 采樣過程和采樣定理
7.2.1 采樣過程及其數學描述
7.2.2 采樣定理及采樣周期的選擇
7.2.3 信號的保持及保持器
7.3 z變換法
7.3.1 z變換的定義
7.3.2 z變換的方法
7.3.3 z變換的基本定理
7.3.4 z反變換
7.4 采樣控制系統的數學模型
7.4.1 線性常系數差分方程及其解法
7.4.2 脈沖傳遞函數
7.5 離散控制系統的性能分析
7.5.1 離散控制系統的穩定性分析
7.5.2 離散控制系統的暫態特性分析
7.5.3 離散控制系統的穩態誤差分析
7.6 離散控制系統的設計
7.6.1 最少拍系統設計
7.6.2 數字pid算法
7.7 matlab在離散控制系統中的應用
7.7.1 應用于離散系統的matlab基本函數介紹
7.7.2 連續系統的離散化
7.7.3 求離散系統的時域響應
7.7.4 離散系統的穩定性分析
小結
習題
第8章 非線性系統分析
8.1 非線性系統概述
8.1.1 典型非線性特性
8.1.2 非線性系統的特點
8.2 描述函數法
8.2.1 描述函數的基本概念
8.2.2 典型非線性特性的描述函數
8.2.3 描述函數法分析非線性系統
8.3 相平面法
8.3.1 相軌跡的特征
8.3.2 相軌跡的繪制
8.3.3 非線性系統的相平面分析
8.3.4 利用matlab分析非線性控制系統
小結
習題
附錄a 常用時間函數的拉氏變換及z變換對照表
參考文獻
新書資訊