本书是高等学校“十一五”规划教材、机械设计制造及其自动化系列之一，详细介绍了控制系统的基本概念、数学模型、时域特性分析、频率特性分析、稳定性分析、误差分析、系统的校正、离散控制系统和非线性控制系统的分析等。内容从基本原理、基本方法出发，通俗易懂，可作为高等院校机械类及其他相关专业学生教材，也可作为从事控制技术研究人员自学与参考书籍。

本书详细介绍了控制系统的基本概念、数学模型、时域特性分析、频率特性分析、稳定性分析、误差分析、系统的校正、离散控制系统和非线性控制系统的分析等。

本书取材力求通俗易懂、刻意求新、学以致用，从基本原理、基本方法出发，着眼于使读者具有提出问题、分析问题、解决问题的能力，而不去过多地追求严格的数学推证。在编写的过程中，注意兼顾科学知识的传授与创新能力的培养，引进国内外先进技术和最新成果，充分利用MATLAB及其SIMULINK仿真平台分析和设计系统。

本书可作为高等院校机械类及其他相关专业学生教材，也可作为从事控制技术研究人员自学与参考书籍。

第1章 控制系统的基本概述

1.1控制理论发展概况

1.2控制系统的工作原理及其组成

1.3控制系统的基本类型

1.4对控制系统的基本要求

1.5几种常见的控制系统

本章小结

练习题

第2章 控制系统的建模

2.1控制系统的微分方程

2.2控制系统的传递函数

2.3控制系统方块图及信号流图

2.4非线性模型的线性化

2.5典型控制系统传递函数的推导

2.6几种实际系统的建模

2.7 MAlfIAB在控制工程数学建模上的应用

本章小结

练习题

第3章 控制系统时域特性分析

3.1典型输入信号和系统瞬态性能指标

3.2低阶系统时域特性分析

3.3高阶系统时域特性分析

3.4工程实例的时域特性分析

本章小结

练习题

第4章 控制系统频率特性分析

4.1频率特性的基本概念

4.2频率特性的表示方法

4.3典型环节的频率特性

4.4开环系统的频率特性

4.5闭环系统的频率特性

4.6频域与时域性能指标间的关系

4.7频率特性辨识的实验方法

4.8实际工程系统频率特性分析

本章小结

练习题

第5章 控制系统的稳定性分析

5.1系统稳定的基本概念

5.2劳斯(Routll)稳定判据

5.3奈魁斯特(Nyquist)稳定判据

5.4控制系统的相对稳定性分析

5.5多回路控制系统的稳定性分析

5.6系统稳定性分析应用举例

本章小结

练习题

第6章 控制系统稳态误差分析

6.1稳态误差的基本概念

6.2稳态误差的计算

6.3多个信号作用时的误差叠加

6.4减小稳态误差的方法

6.5实际工程系统稳态误差分析

6.6误差准则与最优化问题

本章小结

练习题

第7章 线性控制系统的校正设计

7.1系统的设计与校正问题

7.2串联相位超前(微分)校正

7.3串联相位滞后(积分)校正

7.4串联滞后-超前(积分-微分)校正

7.5具有延时环节的串联校正

7.6串联校正的特性比较

7.7反馈校正

7.8复合(顺馈)校正

7.9控制系统校正实例

第8章 离散控制系统的分析

8.1 z变换与z反变换

8.2脉冲传递函数

8.3离散系统时域特性分析

8.4离散系统稳定性分析

8.5离散系统频率特性分析

8.6离散系统稳态误差分析

8.7离散系统的校正设计

8.8实际离散控制系统的分析与校正

本章小结

练习题

第9章 非线性控制系统的分析

9.1非线性控制系统

9.2描述函数法

9.3相平面分析法

9.4利用非线性特性改善系统的控制性能

本章小结

练习题

附录A 拉普拉斯变换与反变换

附录B 参考答案

参考文献