本书共分九章，第一、第二、第三章是全书的基础，第四、第五、第六章介绍控制系统快速性、稳定性和精确性的时间响应分析。这六章覆盖了系统分析所涉及的基本问题。第七章和第八章分别介绍分析系统的根轨迹法和频率响应法。第七章内容比较简要，而且相对独立，可根据学时情况取舍。第八章篇幅较大，并且和第九章内容相关。第九章讨论系统的综合问题，主要介绍应用频率响应法对系统的校正。考虑到有些学校在数学课程中没有讲授积分变换，故将拉氏变换的有关内容作为附录。本书每章附有两种类型的习题。其中巩固型习题主要起巩固课程基本内容的作用，提高型习题则相对有较大的难度。授课教师可根据因材施教的原则进行选择。

本书主要介绍单输入、单输出线性定常控制系统的基本概念、基本原理以及基本的分析方法和综合方法。全书内容包括控制系统的一般概念、物理系统的数学模型、时间响应分析、根轨迹分析、频率响应分析以及控制系统的校正等。每章附有习题。另外，在附录中还编入了拉氏变换。

本书为机械工程类专业本科学生学习“控制工程基础”课程而编写，它也可供非控制类的其他专业师生和有关工程技术人员参考。

第一章 概论

第一节 自动控制发展的简况

第二节 自动控制系统的工作原理

 一、速度控制系统

 二、水位控制系统

 三、随动系统

 第三节 自动控制的基本方式

 一、开环控制

 二、闭环控制

 第四节 对控制系统的基本要求

 习题

第二章 物理系统的微分方程

 第一节 建立物理系统微分方程的一般方法和步骤

 一、建立物理系统微分方程的一般步骤

 二、机械系统微分方程的建立

 三、电气系统微分方程的建立

 四、流体系统微分方程的建立

 五、利用回路相似法建立非电系统的微分方程

 第二节 线性系统及其齐次性和叠加性

 一、线性系统

 二、线性系统的齐次性

 三、线性系统的叠加性

 第三节 增量方程及非线性方程的线性化

 一、增量方程

 二、非线性微分方程的线性化

 习题

第三章 传递函数

 第一节 传递函数的基本概念

 第二节 典型环节 及其运动规律

 一、典型环节 的分类

 二、典型环节 的运动规律

 第三节 动态方块图及系统的传递函数

 一、方块图符号

 二、闭环控制系统的典型方块图 

 三、系统方块图的绘制

 四、利用方块图的简化求取系统的传递函数

 五、利用梅逊公式由方块图直接求取系统的传递函数

 习题

第四章 时间响应

第一节 时间响应的概念

 一、时间响应

 二、典型输入信号及典型时间响应

 三、在任意输入函数作用下系统的响应

 第二节 时间响应的性能指标

 第三节 一阶系统的时间响应

 一、单位阶跃响应

 二、单位斜坡响应

 三、单位脉冲响应

 第四节 二阶系统的时间响应

 一、单位阶跃响应

 二、单位斜坡响应

 三、单位脉冲响应

 第五节 高阶系统的时间响应

 一、三阶系统的单位阶跃响应

 二、高阶系统的主导极点

 三、高阶系统的时问响应分析

 习题

第五章 控制系统的稳定性及其时域判据

 第一节 稳定性的概念及系统稳定的条件

 一、稳定性的概念

 二、系统稳定的条件

 第二节 系统稳定性的时域判据

 一、罗斯稳定判据

 二、霍尔维茨稳定判据

 第三节 结构性不稳定系统

 习题

第六章 控制系统的稳态误差

第一节 偏差、误差和稳态误差

 一、偏差、误差

 二、稳态误差

 第二节 参考输入作用下系统的稳态误差

 一、利用终值定理求稳态误差

 二、利用动态误差系数求稳态误差

 第三节 在干扰作用下系统的稳态误差

 第四节 提高系统稳态精度的措施

 习题

第七章 控制系统的根轨迹分析

 第一节 根轨迹与根轨迹方程

 一、根轨迹

 二、根轨迹方程

 第二节 根轨迹的基本性质

 第三节 根轨迹的绘制

 一、绘制根轨迹的一般步骤

 二、根轨迹绘制举例

 第四节 控制系统的根轨迹分析

 习题

第八章 频率响应分析

 第一节 频率响应的基本概念

 第二节 幅相频率特性图(奈魁斯特图)

 一、典型环节 的奈魁斯特图

 二、系统的开环奈魁斯特图

 第三节 对数频率特性图(波德图)

 一、对数幅频特性和对数相频特性

 二、典型环节 的波德图

 三、系统的开环波德图

 四、最小相位传递函数

 五、传递函数的试验确定

 第四节 稳定性的频域判据

 一、米哈依洛夫稳定判据

 二、奈魁斯特稳定判据

 三、稳定性的对数频率特性判据

 四、滞后系统的稳定性分析

 第五节 控制系统的相对稳定性

 一、相位裕量

 二、幅值裕量

 第六节 系统的闭环频率特性

 一、等幅值轨迹(等M圆)

 二、等相位轨迹(等N圆)

 三、由开环奈魁斯特图求系统的闭环频率特性

 第七节 频率响应与时间响应性能指标的关系

 一、频域性能指标及其与时域性能指标的关系

 二、开环对数频率特性与时域性能指标的关系

 习题

第九章 控制系统的校正

 第一节 引言

 第二节 串联校正

 一、基本控制规律

 二、相位超前校正

 三、相位滞后校正

 四、相位滞后一超前校正

 第三节 反馈校正

 习题

附录 拉普拉斯变换

主要参考书目