本书主要介绍机械控制工程的基本原理、基础知识及其在机械工程中的应用。全书力求在讲清基本概念的基础上，阐述了近年来发展的相关理论方法和技术，并介绍了在机械工程中的应用知识和有关实例。全书分为上、下两篇。上篇为基础部分，主要内容包括：原理分类与方法、物理系统的数学模型及传递函数、瞬态响应及误差分析、频率特性分析、控制系统的稳定性控制系统的综合与校正、根轨迹法等。下篇为扩展及应用部分，主要内容包括：MATLAB在控制系统分析中的应用、系统辨识及模型、离散控制系统、非线性控制系统、现代控制理论基础、智能控制理论基础、机械系统预测控制方法及应用、机械系统状态监控与故障诊断技术。
本书可作为机械设计制造及其自动化、机械工程等专业的本科生和研究生的教材，也可供高等工科院校的教师及相关领域的工程技术人员学习与参考。

徐小力，博士、教授、博导。清华大学机械系毕业，曾作为研究生师从朱骥北教授。供职于北京信息科技大学（原北京机械工业学院），担任现代测控技术教育部重点实验室主任、机电系统测控北京市重点实验室主任、《北京信息科技大学学报》主编、《设备管理与维修》期刊主编、机械电子工程北京市重点学科带头人、北京市安全生产领域学科带头人等。主要兼任：国际先进设备管理及维修技术中心理事、中国机械工程学会理事及学术委员会委员、中国电子学会会士、中国仪器仪表学会常务理事、中国机械工程学会设备与维修工程分会主任委员等。长期从事机械工程学科的教学与科研工作，主持完成国家重大研究等科技项目，发表论著500余篇（部），授权发明专利30余项，主持项目获国家科学技术奖二等奖、中国机械工业科学技术奖一等奖等20余项。培养了一批批本科生、百余名品学兼优的硕士生、博士生及博士后。被授予“中国机械工业科技专家”“全国优秀教师”“全国优秀科技工作者”“北京学者”等。享受国务院政府特殊津贴。

上篇
第一章 绪论
第一节 控制系统的基本工作原理
第二节 自动控制系统的分类
第三节 机械控制工程的研究对象与方法
第四节 控制理论发展简史
第五节 对控制系统性能的基本要求
第六节 本课程的学习方法
小结
思考题
习题
第二章 物理系统的数学模型及传递函数
第一节 系统的数学模型
第二节 传递函数
第三节 典型环节的传递函数
第四节 系统的框图及其连接
第五节 信号流图及梅逊公式
第六节 物理系统传递函数的推导
小结
思考题
习题
第三章 瞬态响应及误差分析
第一节 时间响应及系统的输入信号
第二节 一阶系统的时间响应
第三节 二阶系统的时间响应
第四节 瞬态响应的性能指标
第五节 控制系统的误差分析与计算
小结
思考题
习题
第四章 频率特性分析
第一节 频率特性的基本概念
第二节 频率特性的图示法
第三节 系统的对数频率特性
第四节 频域性能指标及其与时域性能指标间的关系
第五节 频率试验法估计系统的数学模型
小结
思考题
习题
第五章 控制系统的稳定性
第一节 控制系统稳定性的条件
第二节 劳斯胡尔维茨稳定性判据
第三节 奈奎斯特稳定判据及其应用
第四节 稳定性裕量
小结
思考题
习题
第六章 控制系统的综合与校正
第一节 概述
第二节 串联校正
第三节 并联校正
第四节 复合校正
小结
思考题
习题
第七章 根轨迹法
第一节 根轨迹法概述
第二节 根轨迹的基本作图
小结
思考题
习题
下篇
第八章 MATLAB在控制系统分析中的应用
第一节 利用MATLAB建立控制系统的数学模型
第二节 利用MATLAB进行时域特性分析
第三节 利用MATLAB进行频域特性分析
第四节 利用MATLAB绘制根轨迹图
第五节 利用Simulink建模与仿真
小结
习题
第九章 系统辨识及模型
第一节 系统辨识概述
第二节 线性差分方程
第三节 最小二乘法
第四节 时间序列模型及其估计简介
第十章 离散控制系统
第一节 A-D转换器与D-A转换器
第二节 z变换和z反变换
第三节 离散控制系统的传递函数
第四节 离散控制系统的性能分析
第十一章 非线性控制系统
第一节 非线性控制系统概述
第二节 相平面法
第三节 描述函数法
第十二章 现代控制理论基础
第一节 系统的状态空间描述
第二节 线性定常系统的状态方程的解法
第三节 线性系统的能控性与能观性
第四节 线性系统的稳定性与李雅普诺夫方法
第五节 线性定常系统的综合
第十三章 智能控制理论基础
第一节 模糊控制系统
第二节 专家控制系统
第三节 神经网络控制系统
第十四章 机械系统预测控制方法及应用
第一节 机械系统预测控制概述
第二节 机械系统预测控制的典型现代方法
第三节 机械系统预测控制的实践与应用
第十五章 机械系统状态监控与故障诊断技术
第一节 仪器仪表状态监控技术
第二节 智能状态监控技术
第三节 机械系统故障诊断技术
附录
附录A 拉普拉斯变换
附录B 常用函数z变换表
附录C 常见非线性特性的描述函数及负倒描述函数曲线
参考文献