本书较全面地阐述了经典控制理论的基本概念、分析方法及其应用。全书共分8章，主要介绍了自动控制的基本概念、控制系统数学模型的建立方法，全面阐述了线性定常连续系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法以及线性控制系统的校正，详细讨论了线性离散控制系统和非线性系统的分析方法。
本书的特点是：基本概念清晰，讲解深入浅出、图文并茂、精练严谨；应用MATLAB及控制系统工具箱进行计算机辅助教学，提供仿真程序及二维码演示视频，便于读者理解和掌握相关知识点；结合工程实际选择应用案例，编写了丰富的例题和习题，同时给出完整的解题步骤及习题参考答案；新增的每章小结简明精要，帮助读者归纳与总结。
本书可作为普通高校自动化、电气工程及其自动化、测控、机械设计制造及其自动化等专业本科生的教材，亦可供从事自动化技术工作的科技人员自学与参考。
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前言
第1章 自动控制的基本概念
1.1 概述
1.2 自动控制的基本原理
1.2.1 自动控制系统举例
1.2.2 自动控制系统的构成
1.3 自动控制系统的基本控制方式
1.3.1 开环控制
1.3.2 闭环控制
1.3.3 复合控制
1.4 自动控制系统的分类
1.4.1 按输入信号特征分类
1.4.2 按系统数学模型分类
1.4.3 按时间变量特性分类
1.4.4 按系统参数特性分类
1.5 对控制系统性能的基本要求
1.5.1 稳定性
1.5.2 快速性
1.5.3 准确性
1.6 MATLAB在控制系统研究中的应用
本章小结
习题
第2章 控制系统的数学模型
2.1 概述
2.2 控制系统微分方程的建立
2.2.1 典型控制系统的数学模型
2.2.2 非线性微分方程的线性化
2.3 传递函数
2.3.1 传递函数的概念和性质
2.3.2 典型环节的传递函数
2.4 控制系统的结构图与信号流图
2.4.1 结构图的概念
2.4.2 控制系统结构图的建立
2.4.3 结构图的等效变换
2.4.4 信号流图
2.4.5 梅逊公式
2.5 控制系统的传递函数
2.6 控制系统数学模型的MATLAB描述
2.6.1 MATLAB中传递函数的描述方法
2.6.2 MATLAB中的模型连接函数
2.6.3 利用MATLAB的符号运算求取传递函数
2.6.4 应用Simulink求控制系统的传递函数
本章小结
习题
第3章 时域分析法
3.1 概述
3.2 瞬态响应
3.2.1 典型输入信号
3.2.2 一阶系统的瞬态响应
3.2.3 二阶系统的瞬态响应
3.2.4 时域性能指标
3.2.5 瞬态响应分析
3.2.6 线性定常系统的重要特性
3.2.7 高阶系统的近似分析
3.3 稳定性
3.3.1 稳定性的基本概念
3.3.2 劳斯判据
3.3.3 赫尔维茨判据
3.4 稳态误差分析
3.4.1 稳态误差的概念
3.4.2 稳态误差的计算
3.4.3 降低稳态误差的主要措施
3.5 应用MATLAB进行控制系统时域分析
3.5.1 系统的瞬态响应分析
3.5.2 系统的稳定性分析
3.5.3 系统的稳态误差分析
本章小结
习题
第4章 根轨迹分析法
4.1 概述
4.2 根轨迹的概念
4.3 根轨迹的绘制
4.3.1 绘制根轨迹的基本规则
4.3.2 根轨迹绘制举例
4.4 广义根轨迹的绘制
4.4.1 参变量根轨迹的绘制
4.4.2 正反馈系统根轨迹的绘制
4.5 控制系统的根轨迹分析
4.5.1 性能指标在s平面上的表示
4.5.2 开环零、极点对根轨迹的影响
4.5.3 闭环零、极点分布与系统性能的关系
4.6 利用MATLAB绘制根轨迹图
本章小结
习题
第5章 频域分析法
5.1 概述
5.2 频率特性
5.2.1 频率特性的基本概念
5.2.2 频率特性的求取
5.3 频率特性的图示方法
5.3.1 极坐标图
5.3.2 对数坐标图
5.3.3 对数幅相图
5.4 频域稳定性判据
5.4.1 映射定理
5.4.2 奈奎斯特稳定判据
5.5 控制系统的稳定裕量
5.5.1 稳定裕量的定义
5.5.2 稳定裕量的计算
5.5.3 稳定裕量与瞬态性能指标之间的关系
5.6 控制系统的闭环频率特性
5.6.1 闭环频率特性曲线的绘制
5.6.2 闭环频域性能指标
5.6.3 闭环频域性能指标与瞬态性能指标之间的关系
5.7 利用MATLAB进行控制系统频域分析
5.7.1 频域分析法相关函数
5.7.2 应用举例
本章小结
习题
第6章 线性控制系统的校正
6.1 概述
6.2 校正装置及其特性
6.2.1 无源校正装置
6.2.2 有源校正装置
6.2.3 PID调节器
6.3 串联校正
6.3.1 串联超前校正
6.3.2 串联滞后校正
6.3.3 串联滞后-超前校正
6.4 反馈校正
6.4.1 反馈校正的原理及特点
6.4.2 反馈校正及其参数确定
6.5 复合校正
6.5.1 复合校正的原理及特点
6.5.2 复合校正及其参数确定
6.6 应用MATLAB进行系统校正
6.6.1 应用MATLAB程序进行系统校正
6.6.2 Simulink环境下的系统设计和校正
6.6.3 Simulink环境下的物理模型校正设计
本章小结
习题
第7章 离散控制系统
7.1 概述
7.2 采样过程与采样定理
7.2.1 采样过程及其数学描述
7.2.2 采样定理
7.2.3 信号的保持
7.3 Z变换理论
7.3.1 Z变换定义和性质
7.3.2 Z变换方法
7.3.3 Z反变换方法
7.4 离散控制系统的数学描述
7.4.1 线性常系数差分方程
7.4.2 脉冲传递函数
7.5 离散控制系统的稳定性分析及瞬态响应
7.5.1 稳定性分析
7.5.2 瞬态响应
7.5.3 离散控制系统的稳态误差
7.6 离散系统的数字控制器设计
7.7 MATLAB在离散控制系统中的应用
7.7.1 离散系统数学模型的建立
7.7.2 MATLAB中的离散