《高等院校精品課程系列教材：自動控制原理（上）》根據高等學校本科自動控制原理課程的教學要求編寫，比較全面地闡述了經典控制理論中線性定常系統理論的基本內容。全書共分4篇（控制基礎篇、系統分析篇、系統設計篇、應用篇），共7章，包括自動控制系統的一般概念及數學模型，經典控制理論的三大分析方法——時域分析法、根軌跡分析法及頻域分析法，控制系統的校正。另外，為了教材知識體系的完整性及拓展讀者的視野，加深學生對課程的理解以及與后續課程的銜接，本書在最后以小篇幅、淺顯易讀的編排風格，較完整地展示了幾個控制系統的應用實例。
《高等院校精品課程系列教材：自動控制原理（上）》將基于MATLAB的控制系統計算機輔助分析與設計方法貫穿在相關章節中介紹，注重結合MATLAB工具的應用，以輔助對課程的理解。
本書可作為高等學校自動化、電氣工程及自動化、機械工程及自動化、熱力工程、通信工程、電子信息工程等相關專業的“自動控制原理”課程的本科教材，同時也可作為自動化相關專業研究生及工程技術人員的參考書。
前言
第一篇 控制基礎篇
第1章 自動控制系統的一般概念
1.1 引言
1.2 自動控制與自動控制系統
1.2.1 人工控制與自動控制
1.2.2 控制系統的方框圖表示法
1.2.3 開環控制與閉環控制
1.2.4 自動控制系統的基本組成
1.3 自動控制系統的基本類型
1.3.1 恒值控制系統、隨動控制系統和程序控制系統
1.3.2 線性系統和非線性系統
1.3.3 連續系統和離散系統
1.4 對自動控制系統的基本要求
1.5 本課程的任務及本書概貌
1.5.1 課程的任務
1.5.2 本書概貌
小結
習題
第2章 控制系統的數學模型
2.1 引言
2.2 系統微分方程的建立
2.2.1 線性系統的微分方程
2.2.2 非線性微分方程的線性化
2.3 線性系統的傳遞函數
2.3.1 傳遞函數
2.3.2 傳遞函數的性質
2.3.3 傳遞函數的求法
2.3.4 典型環節的傳遞函數
2.4 控制系統的動態結構圖與信號流圖
2.4.1 動態結構圖的概念
2.4.2 動態結構圖的繪制
2.4.3 動態結構圖的等效變換
2.4.4 信號流圖及梅遜增益公式
2.5 閉環控制系統的傳遞函數
2.5.1 閉環控制系統的開環傳遞函數
2.5.2 給定輸入信號作用下系統的閉環傳遞函數
2.5.3 干擾信號作用下系統的閉環傳遞函數
2.5.4 閉環控制系統的誤差傳遞函數
2.5.5 多輸入-多輸出系統的傳遞函數矩陣
2.6 MATLAB中數學模型的表示
2.6.1 數學模型的MATLAB表示及其轉換
2.6.2 應用MATLAB指令簡化動態結構圖
小結
習題
第二篇 系統分析篇
第3章 控制系統的時域分析
3.1 引言
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 控制系統時域響應的性能指標
3.2 線性定常系統的穩定性及穩定判據
3.2.1 穩定的基本概念
3.2.2 線性系統穩定的充分必要條件
3.2.3 勞斯穩定判據
3.2.4 系統參數對穩定性的影響
3.2.5 系統的相對穩定性和穩定裕量
3.2.6 結構不穩定系統及其改善
3.3 控制系統的穩態誤差
3.3.1 誤差和穩態誤差的定義
3.3.2 給定輸入作用下的穩態誤差
3.3.3 干擾作用下的穩態誤差與系統結構參數的關系
3.3.4 改善系統穩態精度的途徑
3.4 控制系統的動態性能分析
3.4.1 一階系統的時域分析
3.4.2 二階系統的時域分析
3.4.3 高階系統分析
3.5 線性系統的基本控制規律--PID控制
3.6 用MATLAB對系統進行時域分析
小結
習題
第4章 控制系統的根軌跡分析法
4.1 引言
4.1.1 根軌跡
4.1.2 根軌跡與系統性能
4.2 根軌跡法的基本概念
4.2.1 根軌跡方程
4.2.2 系統閉環零點、極點和開環零點、極點的關系
4.2.3 相角條件和幅值條件
4.3 根軌跡的繪制
4.3.1 繪制根軌跡圖的基本法則
4.3.2 繪制根軌跡圖舉例
4.4 廣義根軌跡的繪制
4.4.1 參數根軌跡圖的繪制
4.4.2 零度根軌跡圖的繪制
4.5 利用根軌跡圖分析控制系統性能
4.5.1 閉環系統極點、零點的位置與系統性能的關系
4.5.2 由根軌跡圖確定條件穩定系統的參數取值范圍
4.6 用MATLAB進行控制系統的根軌跡分析
4.6.1 用MATLAB繪制根軌跡圖
4.6.2 用MATLAB對系統根軌跡進行分析舉例
小結
習題
第5章 控制系統的頻域分析
5.1 引言
5.1.1 頻率特性的基本概念
5.1.2 用圖形表示頻率特性
5.2 對數頻率特性
5.2.1 對數頻率特性圖
5.2.2 典型環節的對數頻率特性
5.2.3 控制系統開環對數頻率特性圖的繪制
5.2.4 最小相位系統與非最小相位系統
5.2.5 由頻率特性確定相應的傳遞函數
5.3 頻率特性極坐標圖
5.3.1 極坐標圖（幅相頻率特性曲線）
5.3.2 典型環節的頻率特性極坐標圖
5.3.3 控制系統的開環頻率特性極坐標圖
5.4 奈奎斯特穩定判據
5.4.1 奈奎斯特穩定判據的數學基礎
5.4.2 奈奎斯特穩定判據
5.4.3 對數頻率特性上的奈奎斯特判據
5.4.4 用奈奎斯特判據判斷延遲系統穩定性
5.5 控制系統的相對穩定性
5.5.1 相角裕量與幅值裕量
5.5.2 控制系統的相對穩定性分析
5.6 控制系統的頻域分析
5.6.1 典型二階系統的頻域分析
5.6.2 高階系統的頻域分析
5.7 用MATLAB進行控制系統的頻域分析
小結
習題
第三篇 系統設計篇
第6章 控制系統的校正
6.1 引言
6.1.1 系統校正的概念
6.1.2 系統校正基礎
6.2 常用校正裝置及其特性
6.2.1 超前校正裝置及其特性
6.2.2 滯后校正裝置及其特性
6.2.3 滯后-超前校正裝置及其特性
6.3 頻域法串聯校正
6.3.1 串聯超前校正
6.3.2 串聯滯后校正
6.3.3 串聯滯后?超前校正
6.3.4 按期望特性對系統進行串聯校正
6.4 根軌跡法串聯校正
6.4.1 串聯超前校正
6.4.2 串聯滯后校正
6.4.3 串聯滯后?超前校正
6.5 工程控制方法?PID控制
6.6 反饋校正
6.6.1 利用反饋校正改變局部結構和參數
6.6.2 利用反饋校正取代局部結構
6.7 復合校正
6.7.1 按干擾補償的復合校正
6.7.2 按輸入補償的復合校正
小結
習題
第四篇 應用篇
第7章 控制系統示例
7.1 引言
7.2 一種電動比例蝶閥控制系統
7.3 智能車速度控制系統
7.4 鍋爐給水控制系統
7.5 汽車制動器性能測試的試驗臺控制系統
附錄常用函數的拉普拉斯變換簡表及拉普拉斯變換的幾個重要定理
參考文獻
新書資訊