本书是在2001年出版的《自动控制原理》一书的基础上，总结了近年的使用经验，由对这门课程具有多年教学经验的多名教师联合编写的。本书共分十章。第一～六章主要讲述线性定常连续控制系统的建模，以及分析和设计控制系统的时域法、根轨迹法和频域法；第七章简要介绍非线性控制系统的建模与分析方法；第八章介绍线性定常离散控制系统的建模与分析方法；第九章介绍了四个典型实验的指导；第十章为使用MATLAB计算仿真工具进行系统的分析与设计。为了便于理解和巩固所学内容，书中每一章有适当数量的例题讲解，并且提供了不同层次的习题供读者选择，此外还附加了部分习题的参考答案。

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

全书共分为10章，主要内容包括绪论、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频域分析法、线性控制系统的设计与校正、非线性系统分析、线性离散控制系统的分析与综合、自动控制原理实验、自动控制理论的计算机辅助设计。

本书可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化专业及相关专业的本科教材，也可作为高职高专和函授教材，还可供从事自动化专业工作的工程技术人员阅读和参考。

前言

第一章 绪论

第一节 引言

第二节 自动控制系统的一般概念

第三节 自动控制系统的分类

第四节 自动控制系统的基本要求

习题

参考答案

第二章 控制系统的数学模型

第一节 微分方程

第二节 传递函数

第三节 动态结构图

第四节 动态结构图的等效变换

第五节 信号流图与梅逊公式

第六节 典型传递函数与典型环节的传递函数

习题

参考答案

第三章 时域分析法

第一节 控制系统的稳定性分析

第二节 控制系统的稳态误差

第三节 控制系统的典型输入信号和时域性能指标

第四节 一阶系统的动态分析

第五节 二阶系统的动态分析

第六节 高阶系统的近似分析

习题

参考答案

第四章 根轨迹法

第一节 根轨迹的基本概念

第二节 绘制根轨迹的依据

第三节 绘制一般根轨迹的基本法则

第四节 控制系统根轨迹的绘制举例

第五节 参量根轨迹

第六节 零度根轨迹

第七节 控制系统的根轨迹分析

习题

参考答案

第五章 频域分析法

第一节 频率特性

第二节 典型环节的频率特性

第三节 控制系统的开环频率特性

第四节 频率特性的稳定判据

第五节 控制系统的相对稳定性

第六节 开环频率特性与闭环时域指标的关系

第七节 闭环系统频率特性

第八节 闭环频率特性与时域指标问的关系

习题

参考答案

第六章 线性控制系统的设计与校正

第一节 概述

第二节 线性控制系统设计与校正的基础知识

第三节 校正装置(控制器)的构成及其特性

第四节 根轨迹法串联校正

第五节 频率法串联校正

第六节 局部反馈校正

第七节 复合控制校正

习题

参考答案

第七章 非线性系统分析

第一节 概述

第二节 典型本质非线性环节的描述函数

第三节 用描述函数法分析系统的稳定性

第四节 相平面图

第五节 相平面分析法

习题

参考答案

第八章 线性离散控制系统的分析与综合

第一节 概述

第二节 采样过程及信号复现

第三节 z变换

第四节 脉冲传递函数

第五节 离散控制系统的稳定性分析

第六节 离散控制系统的稳态性能

第七节 离散控制系统的动态性能分析

第八节 离散系统的校正方法

习题

参考答案

第九章 自动控制原理实验

实验一 典型环节的电模拟及其阶跃响应分析

实验二 随动系统的开环控制、闭环控制及其稳定性

实验三 随动控制系统的静、动态性能指标及系统校正

实验四 控制系统的频率特性分析

实验五 频率特性测试

第十章 自动控制理论的计算机辅助设计

第一节 引言

第二节 前期基础知识

第三节 控制系统模型

第四节 控制系统的时域分析

第五节 控制系统的根轨迹分析

第六节 控制系统的频域分析

第七节 控制系统的校正

第八节 离散控制系统分析

第九节 非线性系统分析

习题

附录A 常用函数的拉普拉斯变换

附录B 常用拉普拉斯变换的性质和定理

附录C 拉氏反变换

附录D 模拟计算机简介

参考文献