本书是根据全国高等院校测控技术与仪器专业《自动控制理论》教材编写大纲的要求编写的，是一本面向高等学校测控技术与仪器专业及其他机电类专业的本科教材。

本书的内容以经典控制理论为主，同时扼要地介绍了现代控制理论基础部分内容。为了在有限的篇幅内，使读者能系统地学习控制理论中最基本的内容和方法，本书力求重点突出，层次分明，理论联系实际，贯彻“少而精”的原则，尽量避免烦琐的数学推导和定理证明。内容编排上以对控制系统进行分析与综合的体系为线索。首先对控制系统的基本概念作必要的叙述，继而讨论实际系统在时域和复域中数学模型的建立方法及其结构图的表示方法。在此基础上，给出线性控制系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法及设计校正方法。由于计算机控制技术的发展以及非线性控制在工程中的大量应用，用适当篇幅介绍线性离散控制系统的理论及应用和非线性控制系统的分析方法。为使学生具有一定的现代控制理论的知识，最后阐述线性控制系统的状态空间分析与综合设计方法。最后一章增加MATLAB在自动控制原理中的应用，使学生学会用MATLAB软件来快速分析和解决问题。

本书以经典控制理论为主，同时介绍了现代控制理论基础部分内容。全书共分10章，主要内容包括控制系统的基本概念、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频域分析法及系统的校正；同时，阐述了线性控制系统的状态空间分析与综合设计方法、非线性控制系统的分析方法，介绍了MATLAB在自动控制系统中的应用。

本书适用于测控类、电气工程自动化本科专业的“自动控制原理”的教材，也可作为其他电类专业的本科教材，并可供从事自动化工作的工程技术人员作参考。

第1章 自动控制系统概述

 1.1 开环控制与闭环控制

 1.2 自动控制系统的分类

 1.3 对自动控制系统的基本性能要求

 习题1

第2章 控制系统的数学模型

 2.1 控制系统的微分方程

 2.2 控制系统的传递函数

 2.3 动态结构图

 习题2

第3章 时域分析法

 3.1 典型输入信号和时域性能指标

 3.2 一阶系统的时域分析

 3.3 二阶系统的时域分析

 3.4 高阶系统的时域分析

 3.5 系统的稳定性分析

 3.6 系统的稳态特性分析

 习题3

第4章 根轨迹法

 4.1 根轨迹法的基本概念

 4.2 绘制根轨迹的基本条件和规则

 4.3 特殊根轨迹

 4.4 用根轨迹法分析系统性能

 习题4

第5章 频率分析法

 5.1 频率特性

 5.2 典型环节的频率特性

 5.3 系统开环频率特性图的绘制

 5.4 频域稳定性判据

 5.5 开环频率特性与系统动态性能的关系

 5.6 系统的闭环频率特性

 习题5

第6章 控制系统的校正

 6.1 系统校正的基本概念

 6.2 串联超前校正

 6.3 串联滞后校正

 6.4 串联超前一滞后校正

 6.5 期望特性的校正

 6.6 PID调节器

 习题6

第7章 采样控制系统的分析

 7.1 信号的采样与复现

 7.2 z变换与z反变换

 7.3 采样控制系统的数学模型

 7.4 采样系统性能分析

 习题7

第8章 控制系统的状态空间分析与设计

 8.1 控制系统的状态空间描述

 8.2 线性定常系统状态方程的解

 8.3 线性定常系统的能控性和能观性

 8.4 线性定常系统的极点配置

 8.5 状态观测器

 8.6 李雅普诺夫稳定性分析

 习题8

第9章 非线性系统的分析

 9.1 控制系统的非线性特性

 9.2 相平面法

 9.3 描述函数法

 习题9

第10章 MATLAB软件在控制系统分析和综合中的应用

 10.1 MATLAB简介

 10.2 控制系统的数学描述

 10.3 MATLAB在时域分析中的应用

 10.4 MATLAB在根轨迹中的应用

 10.5 MATLAB在频域分析中的应用

 10.6 MATLAB在现代控制理论中的应用

附录

参考文献