本书讲述了控制理论的基本原理及其在机械工程控制系统中的应用。全书共9章。第1～6章和第9章为经典控制理论部分，研究对象为线性连续系统，主要内容包括自动控制的基本概念，控制系统数学模型的建立，线性控制系统的时域分析、频域分析、根轨迹法，以及线性系统的综合与校正和控制系统设计。第7章为线性离散系统的分析和综合。第8章为线性控制系统的状态空间法。本书论述简洁，层次分明，注重物理概念和工程应用，每章都配备了习题。
本书可作为普通高等院校机械类专业的教材，也可作为从事相关工作的工程技术人员、科研人员的参考用书。

第1章 绪论
1.1 机械工程的发展与控制理论的应用
1.2 机械工程自动控制系统的基本结构及工作原理
1.2.1 机械装置自动控制系统
1.2.2 工作台位置自动控制系统
1.2.3 工作台速度自动控制系统
1.2.4 机械工程自动控制系统的基本结构与基本变量
1.3 机械工程自动控制系统的分类
1.4 自动控制系统的基本要求
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 列写微分方程的一般步骤
2.1.2 机械系统
2.1.3 电气系统
2.2 拉普拉斯变换及反变换
2.2.1 拉氏变换的概念
2.2.2 拉氏变换的性质
2.2.3 拉氏反变换
2.3 传递函数
2.3.1 传递函数的定义
2.3.2 传递函数的性质
2.3.3 基本环节及传递函数
2.3.4 电气网络的运算阻抗与传递函数
2.4 系统传递函数动态结构图及其简化
2.4.1 系统方块图的构成
2.4.2 方块图的绘制
2.4.3 方块图等效变换规则
2.4.4 典型控制系统的传递函数
2.4.5 方块图的简化
2.4.6 梅逊公式
2.5 数学模型的MATLAB描述
2.5.1 MATLAB的数学模型表示
2.5.2 MATLAB在方块图简化中的应用
习题
第3章 线性系统的时域分析
3.1 典型输入信号
3.2 一阶系统的时域分析
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 -3一阶系统的单位脉冲响应
3.2.4 一阶系统的单位速度响应
3.2.5 一阶系统的等加速度响应
3.2.6 一阶系统对各典型输入信号的响应
3.3 二阶系统的时域分析
3.3.1 二阶系统的时间响应
3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应
3.4 二阶系统的时域性能指标
3.5 高阶系统的时间响应
3.5.1 高阶系统的单位阶跃响应
3.5.2 高阶系统的主导极点
3.6 线性系统的稳定性分析
3.6.1 线性系统稳定性的定义和判定
3.6.2 线性系统的代数稳定性判据
3.7 线性系统的误差
3.7.1 系统的误差和偏差
3.7.2 静态误差系数法求稳态误差
3.7.3 干扰作用下的稳态误差
3.7.4 减少或消除稳态误差的方法
3.8 用MATLAB进行系统时域分析
3.8.1 典型输入信号的MATLAB描述
3.8.2 利用MATLAB分析系统的稳定性
习题
第4章 控制系统的根轨迹法
4.1 根轨迹的基本概念
4.1.1 根轨迹的定义
4.1.2 根轨迹与系统的性能
4.1.3 根轨迹方程
4.2 绘制根轨迹的基本规则与方法
4.2.1 绘制根轨迹的基本规则
4.2.2 绘制根轨迹的方法
4.2.3 绘制0°根轨迹的基本规则
4.3 根轨迹应用
4.3.1 增加开环极点的影响
4.3.2 增加开环零点的影响
4.3.3 利用根轨迹确定系统参数
4.3.4 用根轨迹分析系统的动态性能
4.4 利用MATLAB语言绘制系统的根轨迹
习题
第5章 线性系统的频域分析
5.1 频率特性
5.1.1 频率特性的相关概念
5.1.2 频率特性的求法
5.1.3 频率特性的物理意义
5.1.4 频率特性的图示方法
5.2 系统的开环幅相频率特性曲线（Nyquist图）
5.2.1 Nyquist图的基本概念
5.2.2 典型环节的Nyquist图
5.2.3 开环系统的Nyquist图
5.2.4 Nyquist图的画法
5.3 系统的对数频率特性图（Bode图）
5.3.1 Bode图基本概念
5.3.2 典型环节的Bode图
5.3.3 系统Bode图绘制
5.4 开环系统的频率特性
5.4.1 最小相位系统与非最小相位系统
5.4.2 由开环频率特性确定系统的数学模型
5.4.3 闭环系统的频率特性
5.5 Nyquist稳定判据
5.5.1 辐角原理（Cauchy定理）
5.5.2 Nyquist稳定判据
5.5.3 原点处有开环极点时的Nyquist判据
5.5.4 Nyquist判据应用举例
5.6 Bode稳定判据
5.6.1 Nyquist图与Bode图的对应关系
5.6.2 穿越的概念
5.6.3 Bode稳定判据
5.7 控制系统的相对稳定性
5.8 频域指标与时域指标之间的关系
5.8.1 闭环幅频特性与时域稳态误差之间的关系
5.8.2 频域动态性能指标与时域动态指标的关系
5.9 用MATLAB语言计算频率特性
5.9.1 Nvquist图
5.9.2 Bode图
5.9.3 Nichocls图
习题
第6章 线性系统的综合与校正
6.1 系统的性能指标及校正的基本概念
6.1.1 系统的性能指标
6.1.2 常用的校正方式
6.2 相位超前校正网络设计
6.2.1 相位超前校正及其校正元件的特性
6.2.2 基于Bode图的相位超前校正网络设计
6.3 相位滞后校正网络设计
6.3.1 相位滞后校正及滞后校正元件的特性
6.3.2 基于Bode图的相位滞后校正网络设计
6.4 相位滞后-超前校正网络设计
6.4.1 相位滞后-超前校正网络特性
6.4.2 基于Bode图的相位滞后-超前校正网络设计