本书从应用型本科高校的教学需求出发，以经典控制理论为主，较为系统地介绍了自动控制的基本理论及其应用，并引入控制领域广泛使用的MATLAB软件进行仿真实验与辅助设计与分析。全书共6章，包括绪论、线性系统的数学模型、控制系统时域分析法、控制系统根轨迹分析法、控制系统频域分析法、控制系统的校正。每章都在开篇明确了教学目标并配有理论与仿真实验习题。为方便教学，本书配有电子课件、教案、习题解答等教学资源。
本书可作为应用型本科和高等职业院校物联网工程、人工智能、电子信息、计算机、机械、材料、化工等专业的自动控制原理教材。

第1章 绪论
1.1 控制与自动控制
1.2 自动控制系统发展简史
1.2.1 前期控制阶段
1.2.2 经典控制阶段
1.2.3 现代控制阶段
1.3 自动控制系统的组成及相关术语
1.4 自动控制系统的分类
1.4.1 按系统结构特点分类
1.4.2 按输入信号特征分类
1.4.3 按系统的数学模型分类
1.4.4 按系统传递信号的性质分类
1.5 自动控制系统的基本要求
1.6 自动控制系统的分析设计步骤
1.7 自动控制系统的计算机仿真环境
1.8 本章小结
1.9 习题
第2章 线性系统的数学模型
2.1 系统建模的方法
2.2 线性系统微分方程描述
2.2.1 线性系统微分方程的建立
2.2.2 线性系统微分方程求解
2.3 控制系统的传递函数
2.3.1 传递函数的定义
2.3.2 传递函数的表示形式
2.3.3 传递函数的性质
2.3.4 传递函数的求取
2.4 基于MATLAB的传递函数模型仿真实例
2.5 系统结构图
2.5.1 系统结构图的基本组成与绘制
2.5.2 系统结构图的等效变换
2.6 控制系统的典型环节
2.7 基于MATLAB的结构图等效变换仿真实例
2.8 信号流图与梅森增益公式
2.8.1 信号流图的组成
2.8.2 信号流图的性质
2.8.3 梅森增益公式
2.8.4 结构图与信号流图的转换
2.9 本章小结
2.10 习题
2.11 基于MATLAB的数学模型综合仿真实验题
第3章 控制系统时域分析法
3.1 稳定性分析
3.1.1 系统稳定性的概念
3.1.2 系统稳定的充分必要条件
3.1.3 特征根分析法
3.1.4 劳斯稳定判据
3.1.5 劳斯稳定判据的应用
3.2 基于MATLAB的稳定性分析仿真
3.3 典型输入信号
3.4 控制系统时域分析
3.4.1 动态性能指标
3.4.2 稳态性能指标
3.5 动态性能分析
3.5.1 一阶系统动态性能分析
3.5.2 二阶系统动态性能分析
3.5.3 二阶系统动态性能指标计算
3.5.4 高阶系统动态性能近似分析
3.6 基于MATLAB的动态性能分析仿真
3.7 稳态性能分析
3.7.1 误差与稳态误差
3.7.2 稳态误差的定义
3.7.3 典型闭环控制系统的稳态误差
3.7.4 输入信号作用下的系统稳态误差
3.7.5 扰动信号作用下的系统稳态误差
3.7.6 改善稳态精度的方法
3.8 基于MATLAB的稳态性能分析仿真
3.8.1 终值定理辅助计算稳态误差
3.8.2 SIMULINK辅助输出稳态误差
3.9 本章小结
3.10 习题
3.11 基于MATLAB的时域分析综合仿真实验题
3.11.1 稳定性分析
3.11.2 动态性能分析
3.11.3 稳态性能分析
第4章 控制系统根轨迹分析法
4.1 根轨迹的基本概念
4.2 根轨迹方程
4.3 根轨迹绘制的基本规则
4.4 根轨迹绘制示例
4.5 广义根轨迹
4.5.1 参数根轨迹
4.5.2 正反馈系统根轨迹
4.6 基于MATLAB的根轨迹绘制仿真
4.6.1 MATLAB绘制根轨迹的相关函数
4.6.2 根轨迹绘制仿真实例
4.7 基于MATLAB的根轨迹分析仿真
4.7.1 利用根轨迹分析控制系统的稳定性
4.7.2 利用根轨迹分析控制系统的动态性能
4.7.3 利用根轨迹分析控制系统的稳态性能
4.7.4 增加开环零点对根轨迹及系统性能的影响
4.7.5 增加开环极点对根轨迹及系统性能的影响
4.7.6 MATLAB图形化根轨迹分析工具rltool
4.8 本章小结
4.9 习题
4.10 基于MATLAB的根轨迹分析综合仿真实验题
第5章 控制系统频域分析法
5.1 频率特性的基本概念
5.1.1 频率特性的定义
5.1.2 频率特性的性质
5.1.3 频率特性的表示方法
5.2 典型环节频率特性
5.2.1 比例环节
5.2.2 积分环节
5.2.3 纯微分环节
5.2.4 惯性环节
5.2.5 一阶微分环节
5.2.6 振荡环节
5.2.7 二阶微分环节
5.2.8 最小相位系统与非最小相位系统
5.3 系统开环频率特性曲线的绘制
5.3.1 开环幅相频率特性
5.3.2 开环对数频率特性
5.4 利用频率特性法分析线性系统的性能
5.4.1 奈奎斯特稳定判据
5.4.2 对数稳定判据
5.4.3 稳定裕量
5.4.4 开环频率特性的三频段概念
5.5 基于MATLAB的频域分析仿真
5.5.1 MATLAB频域分析的相关函数
5.5.2 利用MATLAB进行频域分析示例
5.6 本章小结
5.7 习题
5.8 基于MATLAB的频域分析综合仿真实验
第6章 控制系统的校正
6.1 控制系统校正概述
6.1.1 校正的基本概念
6.1.2 控制系统的性能指标
6.1.3 系统校正方式
6.2 常用校正方法
6.2.1 串联超前校正
6.2.2 串联滞后校正
6.2.3 串联滞后超前校正
6.3 PID校正
6.3.1 比例控制
6.3.2 积分控制
6.3.3 比例—积分控制
6.3.4 微分控制