全書分為五個情境，共20個任務。其中前三個情境為并列關系，這三個情境都按照建立系統數學模型—分析系統穩定性—分析控制系統精度—分析控制系統暫態性能指標—改善系統性能這一結構進行。后兩個情境也為并列關系，加深了難度，同時也是前三個情境的深化，其按照分析原系統性能—比較給定性能指標要求—重新設計系統—求取新系統參數—驗證新系統是否滿足期望性能指標要求這一結構進行設置。本書精選了近幾十年來經典的控制理論叢書作為理論參考，同時結合現代教育法，采用項目教學方式，將傳統經典的課程以項目為載體進行講解，力求達到理實一體、講練結合的功效。
本書可作為電氣類及信息類相關專業的本科教材，也可作為較深層次的控制理論課程的輔助用書。
適讀人群 ：電氣類及信息類相關專業師生
教育部 財政部職業院校教師素質提高計劃成果系列叢書
教育部財政部職業院校教師素質提高計劃職教師資培養資源開發項目
《職教師資本科自動化專業培養標準、培養方案、核心課程和特色教材開發》專業職教師資培養資源開發（VTNE030）
自動控制原理是自動化學科的重要理論基礎，是專門研究有關自動控制系統中的基本原理、基本方法和基本概念的一門課程，是高等學校自動化類專業的一門核心基礎理論課程，也適用于機械類、信息類等本科相關專業的學習。本書在研究本科階段學習特點的同時也研究了高職院校學生的學習特點，深入淺出，注重 “做中學”的學習導向，所以本書在適合作為本科院校教學用書的同時也適用于高職高專院校相關專業的學習。
本書的編寫遵循以項目任務為載體，實踐為導向，按照“理論講透，重在應用”的原則，對曾經傳統的教學模式﹑教學內容進行了較大的精煉和修改。力求做到深入淺出，通俗易懂，注重實際概念的敘述，同時也引用實例，使理論與實際相結合，培養學生的邏輯思維能力和解決問題的能力。
本書采用理實一體化的教學理念，突破了以往的理論與實踐相脫節的現象，使得教學環節相對集中。本書強調教師的主導作用，通過設定一定的教學任務和教學目標，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，全程構建素質培養和技能培養框架，豐富課堂教學和實踐教學環節，提高了教學質量。在整個教學環節中，直觀和抽象交錯出現，理論和實踐交替進行，沒有固定的先實后理或先理后實，而是理中有實，實中有理。這樣的內容安排可以更加突出學生的動手能力和專業技能的培養，充分調動和激發學生的學習興趣。
本書在教學理論體系上按照控制系統的一般概念→數學模型→系統性能分析方法→控制系統的校正與綜合的體系結構進行安排，其中在性能分析方法上強調了時域分析法和頻域分析法，而去掉了根軌跡分析法。此種結構主要是研究工程的近似計算和分析的方法，使教學思路更加清晰，同時使學生對該課程內容和教學目標可以更加容易理解和掌握。這是本書的一個基本特點。
MATLAB是一種面向工程和科學運算的交互式計算軟件，將MATLAB用于自動控制系統的計算、分析、設計和仿真，具有良好的教學效果。本書將MATLAB作為一種基本工具引入教學的各個環節，用于分析性能指標和解決設計的問題，弱化了系統分析或設計中的理論推導計算，強化分析和設計控制系統的方法研究，并有部分例題是應用MATLAB來進行控制系統的輔助分析、設計。這是本書的第二個特點。
為了強調理論知識的應用，注重啟發學生拓展和創新的思維，加深學生對課程的理解，本書增加了自動控制系統示例，其內容充分體現了作者豐富的教學經驗。這是本書的第三個特點。
為了結合實際以及增強學生的動手能力，本書在整體的課程設計中加入了實驗箱的運用，將實例與實驗箱相結合，使學生對控制系統有了更加深入的了解。這是本書的第四個特點。
全書分為五個情境，共20個任務。其中前三個情境為并列關系，這三個情境都按照建立系統數學模型—分析系統穩定性—分析控制系統精度—分析控制系統暫態性能指標—改善系統性能這一結構進行。后兩個情境也為并列關系，加深了難度，同時也是前三個情境的深化，其按照分析原系統性能—比較給定性能指標要求—重新設計系統—求取新系統參數—驗證新系統是否滿足期望性能指標要求這一結構進行設置。
情境一以單容水箱液位控制系統為例，對其進行性能分析，主要圍繞數學模型的建立，分析系統的動態過程、響應速度快慢及控制系統的精度，以及影響系統性能的原因進行介紹。
情境二針對簡單的直流電機調速控制系統進行分析，根據最簡單的控制目標，由電樞電流控制電機轉速，建立數學模型，分析系統的動態過程。
情境三以直線一級倒立擺為載體，對其進行基于頻域方法的系統分析與設計。
以上這三個情境整體分析呈現一種并列關系，但是其程度由淺入深，即：單容水箱系統性能分析（一階系統）、電機調速系統性能分析（二階系統）、基于頻域法的直線一級倒立擺性能分析（高階系統）。
情境四以三軸轉臺系統為例，對其進行了基于頻域法的校正與設計，在系統中引入了調節器，以改善系統的穩定性能和動態性能。
情境五以精餾塔系統為載體，綜合以上四個情境學過的理論和實踐知識，對其提出性能指標要求，按照性能指標要求結合系統本身性能，利用頻域的方法設計調節器，讓系統性能達到指標要求。
在每個情境后，都有與相應情境匹配的習題，讓學生可以在課上和課后，對所學知識進行鞏固。
本書的編者都是“自動控制原理”課程教學的一線教師，具有豐富的教學經驗，十分了解當前學生的需求以及課程的發展歷程。本書是在整體教學講義的基礎上，廣泛參考了國內外優秀的教學內容和體系結構，并且結合了編者教學經驗而編寫的。
本書由吉林工程技術師范學院劉君義擔任主編，田佳、雷霞、方健擔任副主編，其中參加編寫的還有李煒、趙蕊、葉天遲、王彬、于靜、孫艷紅等。吉林工程技術師范學院電氣工程學院自動化專業學生田夢雪﹑馬春雨﹑孔祥茹﹑高月﹑劉澤禹等協助硬件調試以及軟件繪圖等工作，他們卓有成效的工作，使得本書更加貼合學生自身的情況，也更具有實用性。
鑒于編者能力有限，書中難免存在不足之處，懇請讀者原諒，并提出寶貴建議。
出版說明
前言
情境一基于時域法的單容水箱液位控制系統的分析與設計
——一階系統的分析與設計
任務一單容水箱液位控制系統數學模型的建立
一、任務目標
二、 任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務二對單容水箱系統控制性能的評價
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務三試驗法分析單容水箱的性能
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務四MATLAB仿真分析法分析單容水箱系統的性能
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務實施
任務五改善單容水箱系統的性能
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
習題
情境二基于時域法的簡單直流電機調速系統的分析與設計
——二階系統的分析與設計
任務一簡單直流電機數學模型的建立
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務二簡單直流電機數學模型的實驗箱模塊搭建及參數測定
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務三小型直流電機系統暫態性能分析
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務四直流電機控制系統的穩定性分析
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務五改進性能的電機調速系統控制精度分析
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
六、結論
習題
情境三基于頻域法的倒立擺系統分析
任務一 倒立擺系統開環幅相頻率特性的繪制
一、 任務目標
二、 任務描述
三、 相關知識點
四、 任務分析
五、 任務實施
任務二倒立擺系統開環對數頻率特性（伯德圖）的繪制
一、 任務目標
二、 任務描述
三、 相關知識點
四、 任務分析
五、 任務實施
任務三應用頻率法分析倒立擺系統的穩定性
一、 任務目標
二、 任務描述
三、 相關知識點
四、 任務分析
五、 任務實施
任務四頻率法中倒立擺系統穩定裕量的計算
一、 任務目標
二、 任務描述
三、 相關知識點
四、 任務分析
五、 任務實施
任務五應用對數幅頻特性分析倒立擺系統的性能
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
習題
情境四基于頻域法的三軸轉臺系統的校正與設計
任務一應用超前校正裝置改善三軸轉臺系統的性能
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務二應用滯后校正裝置改善三軸轉臺系統的性能
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
任務三應用滯后-超前校正裝置改善三軸轉臺系統的性能
一、任務目標
二、任務描述
三、相關知識點
四、任務分析
五、任務實施
習題
情境五精餾塔系統的綜合分析與設計
任務一精餾塔溫度控制系統設計
一、任務目標
二、任務描述
三、任務分析
四、任務實施
五、結論
任務二精餾塔塔釜液位系統綜合設計
一、任務目標
二、任務描述
三、任務分析
四、任務實施
五、結論
習題
附錄
附錄A本書使用的部分MATLAB指令
附錄B拉普拉斯變換對
參考文獻
新書資訊