本书是“国外电子与通信教材系列”丛书之一，它是国际上采用较广和影响较大的一部自动控制理论课程教材，该书以MATLAB贯穿始终，具有很宽的专业适用面和多样化使用方式。全书共分12章，分别对控制系统、拉普拉斯变换、动态系统的数学模型、瞬态响应和稳态响应分析、频率响应分析、控制系统的状态空间分析等作了详细的介绍。该书既适合于作为自动控制理论课程的教材和参考书使用，也适合于科学工作者和技术人员作为学习控制系统的分析和设计的自学读物。

这是一本为工科高年级学生写的教科书，可以作为控制系统领域的首门课程的教材。本书详尽地论述了连续控制系统的分析和研究方法，包括常用时间函数的拉普拉斯变换和基本的拉普拉斯变换定理，动态系统的数学模型，一阶和二阶系统的瞬态响应分析，工业自动控制器(如气动、液压、电子控制器)的基本控制作用，根轨迹分析，控制系统的频率响应分析，基本的和变形的PID控制，应用频率响应法进行设计和补偿的技术，控制系统的状态空间分析及可控性和可观测性，控制系统的状态空间分析法。书中所有计算方面的问题，都采用MATLAB求解。

本书适合于工科高年级本科生、研究生、工程技术人员及计算机开发人员阅读。

序

出版说明

教材出版委员会

译者的话

序言

第1章 控制系统简介

 1.1 引言

1.1.1 历史的回顾

1.1.2 定义

 1.2 控制系统举例

1.2.1 速度控制系统

1.2.2 温度控制系统

1.2.3 业务系统

 1.3 闭环控制和开环控制

1.3.1 反馈控制系统

1.3.2 闭环控制系统

1.3.3 开环控制系统

1.3.4 闭环与开环控制系统的比较

 1.4 本书概貌

第2章 拉普拉斯变换*

 2.1 引言

 2.2 复变量和复变函数

2.2.1 复变量

2.2.2 复变函数

2.2.3 尤拉定理

 2.3 拉普拉斯变换

2.3.1 拉普拉斯变换的存在

2.3.2 指数函数

2.3.3 阶跃函数

2.3.4 斜坡函数

2.3.5 正弦函数

2.3.6 说明

2.3.7 平移函数

2.3.8 脉动函数

2.3.9 脉冲函数

2.3.10 f(t)与e-at相乘

2.3.11 时间比例尺的改变

2.3.12 关于拉普拉斯积分下限的说明

 2.4 拉普拉斯变换定理

2.4.1 实微分定理

2.4.2 终值定理

2.4.3 初值定理

2.4.4 实积分定理

2.4.5 复微分定理

2.4.6 卷积积分

2.4.7 两个时间函数乘积的拉普拉斯变换

2.4.8 小结

 2.5 拉普拉斯反变换

2.5.1 求拉普拉斯反变换的部分分式展开法

2.5.2 只包含不同极点的F(s)的部分分式展开

2.5.3 包含多重极点的F(s)的部分分式展开

2.5.4 说明

 2.6 用MATLAB进行部分分式展开

2.6.1 用MATLAB进行部分分式展开

2.6.2 用MATLAB求B(s)/A(s)的零点和极点

 2.7 解线性定常微分方程

 例题和解答

 习题

第3章 动态系统的数学模型

 3.1 引言

3.1.1 数学模型

3.1.2 简化性和精确性

3.1.3 线性系统

3.1.4 线性定常系统和线性时变系统

3.1.5 本章要点

 3.2 传递函数和脉冲响应函数

3.2.1 传递函数

3.2.2 传递函数的说明

3.2.3 卷积积分

3.2.4 脉冲响应函数

 3.3 自动控制系统

3.3.1 方块图

3.3.2 闭环系统的方块图

3.3.3 开环传递函数和前向传递函数

3.3.4 闭环传递函数

3.3.5 用MATLAB求串联、并联和反馈(闭环)传递函数

3.3.6 自动控制器

3.3.7 工业控制器分类

……

第4章 液体系统和热力系统的数学模型*

第5章 瞬态响应和稳态响应分析

第6章 根轨迹分析

第7章 控制系统设计的根轨迹法

第8章 频率响应分析

第9章 控制系统设计的频率响应法

第10章 PID控制与二自由度控制系统

第11章 控制系统的状态空间分析

第12章 控制系统的状态空间设计

参考文献