本书相对传统教材，从知识体系到组织方式，均有较大改变。力求做到“缩减知识宽度，增加应用深度”，对知识点进行了取舍。全书共分四章，包括绪论、数学模型、时域分析与设计、频域分析与设计，并以一个垂直起降系统项目从始至终贯穿整个知识体系。本书将系统设计校正内容分别直接融入时域和频域部分，在性能指标分析基础上直接应用所学知识点进行系统的设计与校正，强化系统分析与系统设计的内在逻辑关系。
本书适合作为本科院校机械类、测控技术与仪器等相关专业的“控制工程基础”等课程的教材，也可作为高职高专等相关专业课程的教材，还可供有关工程技术人员参考。

前言
第1章 绪论
1.1 问题引入
1.2 反馈控制的基本概念及发展历程
1.2.1 “控制”在人类社会中的存在
1.2.2 经典控制（20世纪50年代之前）
1.2.3 现代控制（20世纪50年代之后）
1.3 反馈控制系统的结构及工作原理
1.3.1 垂直起降系统的结构组成
1.3.2 开环控制系统与闭环控制系统
1.4 反馈控制系统的分类与基本性能要求
1.4.1 反馈控制系统分类
1.4.2 反馈控制系统的基本性能要求
1.4.3 设计步骤
1.5 本书的内容及结构体系
1.6 项目一：垂直起降系统搭建
1.6.1 项目内容与要求
1.6.2 垂直起降系统
1.6.3 反馈控制
本章小结
习题与项目思考
第2章 数学模型
2.1 问题引入
2.2 系统微分方程的建立
2.3 线性系统
2.3.1 线性时不变系统
2.3.2 非线性系统的局部线性化方法
2.4 拉普拉斯变换
2.4.1 拉氏变换的定义
2.4.2 典型时间函数的拉氏变换
2.4.3 拉氏变换的性质
2.4.4 拉氏反变换
2.5 传递函数
2.5.1 传递函数的定义
2.5.2 传递函数的零点和极点
2.5.3 典型环节的传递函数
2.6 控制系统框图及简化
2.6.1 系统框图的组成
2.6.2 系统的连接方式及等效变换
2.6.3 系统框图变换法则
2.7 信号流图与梅森公式
2.7.1 信号流图
2.7.2 梅森公式
2.8 项目二：垂直起降系统的数学模型建立
2.8.1 项目内容与要求
2.8.2 理论分析
2.8.3 电动机螺旋桨数学模型
2.8.4 悬臂系统数学模型
2.8.5 垂直起降系统数学模型
本章小结
习题与项目思考
第3章 时域分析与设计
3.1 问题引入
3.2 时间响应组成及典型输入信号
3.2.1 时间响应组成
3.2.2 典型输入信号
3.3 一阶系统的阶跃响应分析
3.3.1 一阶系统的数学模型
3.3.2 一阶系统的单位阶跃响应
3.3.3 一阶系统的性能指标
3.4 二阶系统的阶跃响应分析
3.4.1 二阶系统的数学模型
3.4.2 二阶系统的单位阶跃响应
3.4.3 二阶欠阻尼系统的性能指标
3.5 高阶系统的阶跃响应分析
3.6 控制系统的稳定性分析
3.6.1 稳定性的含义
3.6.2 稳定性评判标准
3.6.3 劳斯判据
3.7 控制系统的稳态误差分析
3.7.1 误差与偏差
3.7.2 系统的类型
3.7.3 稳态误差的计算分析
3.8 PID控制规律
3.8.1 P控制（比例控制）
3.8.2 PD控制（比例加微分控制）
3.8.3 PI控制（比例加积分控制）
3.8.4 PID控制（比例加积分加微分控制）
3.9 项目三：垂直起降系统的时域设计
3.9.1 项目内容和要求
3.9.2 垂直起降系统比例控制系统设计
3.9.3 垂直起降系统比例加微分控制器设计
3.9.4 垂直起降系统比例加积分控制器设计
本章小结
习题与项目思考
第4章 频域分析与设计
4.1 问题引入
4.2 频率特性
4.2.1 频率响应
4.2.2 频率特性
4.2.3 频率特性的求法
4.2.4 频率特性的表示方法
4.3 频率特性图形表示方法
4.3.1 对数坐标图（伯德图）
4.3.2 典型环节的伯德图
4.3.3 开环伯德图的绘制
4.3.4 最小相位系统
4.3.5 极坐标图（奈奎斯特图）
4.3.6 典型环节的奈奎斯特图
4.3.7 奈奎斯特图的绘制
4.4 频率稳定性分析
4.4.1 奈奎斯特稳定判据
4.4.2 伯德稳定判据
4.5 相对稳定性
4.5.1 相位裕度
4.5.2 幅值裕度
4.6 频域性能指标
4.6.1 闭环频率特性
4.6.2 频域性能指标
4.7 项目四：垂直起降系统的频域设计
4.7.1 项目内容和要求
4.7.2 垂直起降系统的频域设计
本章小结
习题与项目思考
附录垂直起降系统角度控制代码（PID控制规律）
参考文献