本书共分7章，内容包括绪论、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的频域分析、控制系统的误差分析、控制系统的综合与校正、采样控制系统。
本书从物理概念出发分析问题、解决问题，以介绍工程上广为应用的经典控制论为主，使读者学会信息处理和系统分析与综合的基本方法，力求在讲清机械工程控制的基本概念的前提下，更多地结合机械工程实际，帮助读者领悟与学会应用控制理论来解决机械工程的实际问题。除第7章外，各章均有采用MATLAB软件对系统进行分析和设计的案例。书中不但介绍了控制理论在工程中应用的成功实例，还简要介绍了非线性系统、系统的稳定性、计算机采样控制系统，以使读者建立起这方面的基本概念。
本书可作为应用型本科院校机械类专业的教材，也可供成教、函授、夜大学生或有关教师、研究生与工程技术人员参考。

第1章 绪论
1.1 控制论发展简史
1.2 自动控制系统基本概念
1.2.1 信息
1.2.2 信息的一般特征
1.2.3 系统
1.2.4 同构理论
1.3 反馈与反馈控制
1.3.1 反馈
1.3.2 反馈控制
1.4 自动控制系统的组成及功能
1.4.1 自动控制系统的组成和基本环节
1.4.2 机电控制系统的组成及功能
1.4.3 自动控制系统的工作原理
1.5 控制系统的分类
1.6 对控制系统性能的基本要求
1.7 MATLAB简介
1.7.1 MATLAB的工作窗口
1.7.2 MATLAB的基本矩阵操作
1.7.3 MATLAB的符号运算操作
本章小结
习题
第2章 控制系统的数学模型
2.1 控制系统的微分方程
2.1.1 线性系统与非线性系统
2.1.2 线性系统微分方程的列写
2.1.3 系统非线性微分方程的线性化
2.2 传递函数
2.2.1 传递函数的定义
2.2.2 传递函数的常见形式
2.2.3 拉氏变换
2.2.4 拉氏逆变换
2.3 传递函数方块图
2.3.1 控制系统的基本连接方式
2.3.2 扰动作用下的闭环控制系统
2.3.3 方块图的绘制
2.3.4 方块图的变换
2.3.5 方块图的简化
2.4 典型环节的传递函数
2.4.1 比例环节
2.4.2 惯性环节
2.4.3 微分环节
2.4.4 积分环节
2.4.5 振荡环节
2.4.6 延时环节
2.5 采用MATLAB分析系统的传递函数
2.5.1 传递函数的两种表达形式
2.5.2 传递函数方块图的处理
2.5.3 简单函数的拉氏变换
本章小结
习题
第3章 控制系统的时域分析
3.1 时间响应与典型输入信号
3.1.1 时间响应及其组成
3.1.2 典型输入信号
3.2 一阶系统的时间响应
3.2.1 一阶系统的数学模型
3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应
3.2.3 一阶系统的单位斜坡响应
3.2.4 一阶系统的单位脉冲响应
3.3 二阶系统的时间响应
3.3.1 二阶系统的数学模型
3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应
3.3.3 二阶系统的单位脉冲响应
3.4 高阶系统的时间响应
3.4.1 高阶系统的时间响应分析
3.4.2 高阶系统的简化
3.5 控制系统的动态性能指标
3.5.1 瞬态响应的性能指标
3.5.2 时间响应的实验方法
3.6 控制系统的稳定性
3.6.1 稳定性的基本概念
3.6.2 线性系统稳定的充要条件
3.6.3 劳斯-赫尔维茨稳定判据
3.7 MATLAB时域分析
3.7.1 系统的单位阶跃响应与单位脉冲响应
3.7.2 一阶系统及二阶系统的时域特性
3.7.3 带延时环节的系统的典型响应
3.7.4 响应曲线的动态分析
本章小结
习题
第4章 控制系统的频域分析
4.1 频率特性的基本概念
4.1.1 频率响应
4.1.2 频率特性
4.1.3 频率特性的求取方法
4.1.4 频率特性分析法的特点
4.2 频率特性的图形表示方法
4.2.1 奈奎斯特图（极坐标图）
4.2.2 伯德图（对数频率特性图）
4.2.3 典型环节的频率特性图
4.3 控制系统的频率特性图
4.3.1 系统的开环频率特性图
4.3.2 系统的闭环频率特性图
4.3.3 闭环频率特性图与开环频率特性图的对应关系
4.4 控制系统稳定性的频域判据
4.4.1 辐角原理
4.4.2 基于奈奎斯特图的奈奎斯特判据
4.4.3 基于伯德图的奈奎斯特判据
4.5 控制系统的相对稳定性
4.5.1 相位裕量
4.5.2 幅值裕量
4.6 闭环系统性能的频域分析
4.6.1 系统动态性能的频域指标
4.6.2 系统的频域指标与时域指标之间的关系
4.6 _3根据频率特性图分析系统的时域动态性能
4.7 利用MATLAB分析系统频率特性
4.7.1 MATLAB中的复数及复变量
4.7.2 频率特性的奈奎斯特图
4.7.3 系统的伯德图
4.7.4 系统的稳定性分析
本章小结
习题
第5章 控制系统的误差分析
5.1 误差的概念
5.2 系统的类型
5.3 静态误差
5.3.1 静态误差系数和静态误差的计算
5.3.2 干扰输入作用下的静态误差
5.3.3 复合控制系统的误差分析
5.4 动态误差
5.5 减小系统误差的途径
5.6 采用MATLAB分析系统的性能指标
5.6.1 系统的时域性能指标
5.6.2 系统的频域性能指标
本章小结
习题
第6章 控制系统的综合与校正
6.1 系统校正概述
6.1.1 校正的概念
6.1.2 校正的分类
6.2 控制系统的串联校正
6.2.1 相位超前校正
6.2.2 相位滞后校正
6.2.3 相位滞后一超前校正
6.2.4 PID校正器
6.2.5 3种串联校正的比较
6.3 控制系统的并联校正
6.3.1 反馈校正
6.3.2 顺馈校正
6.4 利用MATLAB进行系统校正
6.4.1 相位超前校正
6.4.2 相位滞后校正
6.4.3 相位滞后-超前校正
本章小结