《自動控制原理》系統地介紹了經典控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，從控制理論的基礎知識入手，結合生產和生活中的實例，較深入地介紹了建立自動控制系統在時域、復域和頻域中的數學模型、方塊圖、信號流圖及簡化方法；圍繞自動控制系統的穩定性、穩態特性和動態特性，詳細介紹了用于分析和設計系統的時域法、根軌跡法和頻域法；詳細敘述了離散系統的穩定性、穩態特性和動態特性；并對非線性控制系統的描述函數法和相平面法做了介紹。書中引入了MATLAB的應用，詳細介紹了采用MATLAB進行控制系統的分析與設計的仿真方法，通過大量的仿真實例，可以幫助讀者更好地理解系統分析與設計的基本思路和方法。
《自動控制原理》基本概念清晰，理論聯系實際，注重內容的實用性和物理背景，增加有工程應用背景的典型例題分析，可讀性強，便于自主學習，可作為高等學校自動化專業的必修課教材、電子信息類和電氣工程類專業的平臺課程教材，也可供相關領域專業技術人員參考。
第1章 自動控制的基本概念
1.1 引言
1.2 開環控制系統與閉環控制系統
1.2.1 開環控制系統
1.2.2 閉環控制系統
1.2.3 閉環控制系統的組成
1.3 自動控制系統的分類
1.3.1 按輸入信號形式分類
1.3.2 按系統中信號傳遞的性質分類
1.3.3 按系統的輸入/輸出特性分類
1.4 控制系統舉例
1.4.1 蒸汽機轉速控制系統
1.4.2 溫度控制系統
1.4.3 位置隨動系統
1.4.4 電冰箱制冷系統
1.5 對自動控制系統的基本要求
小結
習題
第2章 控制系統的數學模型
2.1 引言
2.1.1 系統數學模型的定義及特點
2.1.2 系統數學模型的類型和建模方法
2.2 建立系統的時域數學模型
2.2.1 電路系統舉例
2.2.2 機械力學系統舉例
2.2.3 機電系統舉例
2.2.4 流體系統的建模
2.2.5 復雜系統舉例
2.2.6 微分方程建立步驟
2.3 非線性系統的線性化
2.3.1 小偏差線性化概念
2.3.2 線性化方法
2.4 微分方程求解
2.5 建立系統的復域數學模型
2.5.1 傳遞函數的定義
2.5.2 傳遞函數的性質
2.5.3 零點、極點和傳遞系數
2.6 系統的典型環節及傳遞函數
2.6.1 比例環節
2.6.2 慣性環節
2.6.3 積分環節
2.6.4 微分環節
2.6.5 振蕩環節
2.6.6 延時環節
2.7 系統方塊圖
2.7.1 方塊圖的定義
2.7.2 方塊圖的組成和繪制
2.7.3 方塊圖等效變換和簡化
2.7.4 方塊圖化簡舉例
2.8 系統信號流圖
2.8.1 信號流圖的基本概念
2.8.2 信號流圖的畫法及簡化規則
2.8.3 梅遜增益公式
2.9 利用MATLAB求解系統的傳遞函數
2.9.1 num和den函數
2.9.2 典型化簡函數
小結
習題
第3章 線性系統的時域分析法
3.1 引言
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 典型時間響應
3.1.3 控制系統的性能指標
3.2 一階系統的時域分析
3.2.1 一階系統的數學模型
3.2.2 一階系統的單位階躍響應
3.2.3 一階系統的單位斜坡響應
3.2.4 一階系統的單位脈沖響應
3.2.5 一階系統的單位加速度響應
3.2.6 線性定常系統的重要特性
3.3 二階系統的時域分析
3.3.1 二階系統的數學模型
3.3.2 二階系統的單位階躍響應
3.3.3 欠阻尼二階系統的動態性能指標
3.3.4 二階系統動態性能的改善
3.4 高階系統的時域分析
3.5 線性系統的穩定性分析
3.5.1 線性系統穩定性的概念和穩定的充分必要條件
3.5.2 代數穩定判據
3.6 線性系統的穩態誤差分析
3.6.1 誤差與穩態誤差的定義
3.6.2 穩態誤差的分析與計算
3.6.3 減小穩態誤差的方法
3.7 用MATLAB進行系統時域分析
3.7.1 用MATLAB求系統的輸出響應
3.7.2 用MATLAB求系統的動態性能指標
3.7.3 用MATLAB研究系統的穩定性
3.7.4 用MATLAB求靜態誤差系數及系統的穩態誤差
小結
習題
第4章 根軌跡法
4.1 根軌跡的基本概念
4.2 根軌跡的幅值條件和幅角條件
4.3 繪制根軌跡的基本法則
4.4 零度根軌跡
4.5 根軌跡繪制舉例
4.6 參數根軌跡
4.7 控制系統的根軌跡法分析
4.7.1 開環零、極點對根軌跡的影響
4.7.2 由根軌跡分析控制系統
4.8 利用MATLAB繪制根軌跡及分析系統
小結
習題
第5章 線性系統的頻域分析法
5.1 引言
5.2 頻率特性
5.2.1 頻率特性的基本概念
5.2.2 頻率特性的圖形表示法
5.3 對數頻率特性圖（伯德圖）
5.3.1 對數頻率特性圖及其特點
5.3.2 典型環節的對數頻率特性圖
5.3.3 系統開環對數頻率特性的繪制
5.3.4 最小相位系統和非最小相位系統
5.3.5 確定傳遞函數的頻域實驗方法
5.4 極坐標圖（奈奎斯特圖）
5.4.1 典型環節的極坐標圖
5.4.2 系統開環極坐標圖的繪制
5.5 奈奎斯特穩定判據
5.5.1 幅角原理
5.5.2 奈奎斯特穩定判據
5.6 控制系統的相對穩定性
5.7 閉環系統頻域性能指標
5.7.1 系統閉環頻率特性
5.7.2 頻域性能指標與時域指標的關系
5.8 用MATLAB進行系統頻域分析
5.8.1 用MATLAB繪制伯德圖
5.8.2 用MATLAB繪制極坐標圖
5.8.3 用MATLAB求系統的穩定裕度
小結
習題
第6章 線性系統的設計方法
6.1 引言
6.1.1 性能指標
6.1.2 校正方式
6.2 校正裝置
6.2.1 超前校正網絡及其特性
6.2.2 滯后校正網絡及其特性
6.2.3 滯后-超前校正網絡及其特性
6.3 串聯校正
6.3.1 基于頻率響應法的串聯校正
6.3.2 基于根軌跡法的串聯校正
6.4 反饋校正
6.4.1 比例負反饋
6.4.2 微分負反饋
6.4.3 負反饋
6.5 復合校正
6.5.1 按擾動補償的復合控制系統
6.5.2 按輸入補償的復合控制系統
6.6 PID控制器
6.6.1 比例微分（PD）控制
6.6.2 比例積分（PI）控制
6.6.3 比例積分微分（PID）控制
小結
習題
第7章 線性離散系統的分析
7.1 離散系統基本概念及其應用
7.1.1 采樣控制系統
7.1.2 采樣系統的典型結構
7.1.3 數字控制系統
7.1.4 數字控制系統的典型結構
7.2 采樣器和保持器
7.2.1 采樣器
7.2.2 采樣定理
7.2.3 保持器
7.3 z變換
7.3.1 z變換定義
7.3.2 求z變換的方法
7.3.3 z變換的基本性質
7.3.4 z反變換
7.4 脈沖傳遞函數
7.4.1 脈沖傳遞函數的定義及求法
7.4.2 開環采樣系統的脈沖傳遞函數
7.4.3 閉環采樣系統的脈沖傳遞函數
7.5 離散系統的穩定性分析
7.5.1 時域中的離散系統穩定的充分必要條件
7.5.2 s平面與z平面的映射關系
7.5.3 z域中離散系統穩定的充分必要條件
7.5.4 離散系統的勞斯穩定判據
7.5.5 采樣周期與開環增益對采樣系統穩定性的影響
7.6 離散系統的穩態誤差
7.7 離散系統的動態性能分析
7.8 MATLAB在離散控制系統中的應用
7.8.1 連續系統的離散化
7.8.2 求離散系統的響應
7.8.3 采樣系統的穩定性分析
小結
習題
第8章 非線性系統分析
8.1 非線性系統的一般概念
8.1.1 非線性系統的特點
8.1.2 典型非線性及對系統性能的影響
8.2 描述函數法
8.2.1 非線性特性的描述函數
8.2.2 非線性控制系統的描述函數分析
8.2.3 用MATLAB的Simulink仿真分析非線性控制系統
8.3 相平面法
8.3.1 相軌跡特征及性質
8.3.2 相軌跡的繪制
8.3.3 利用MATLAB繪制相軌跡圖
8.4 非線性系統的相平面分析
8.4.1 用相平面法分析非線性系統
8.4.2 用非線性特性改善系統性能
小結
習題
參考文獻
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