《自动控制原理（中文版）》一书，比较全面地阐述了自动控制的基本理论及应用。全书共分9章，主要包括自动控制系统建模、时域分析法、根轨迹法、频域分析法、离散系统分析、非线性系统分析、线性系统理论、最优控制理论。各章均含有MATLAB支持下对控制系统进行计算机辅助分析与设计、典型习题及详细解答、典型考研试题及详细解答、课后习题.《自动控制原理（中文版）》为2009年“控制系统工程”国家双语教学示范课程双语教材中文版、2008年自动控制系列课程国家优秀教学团队主干教材、2003年国家精品课程“自动控制原理”精品教材。《自动控制原理（中文版）》可作为高等工业院校自动控制、工业自动化、电气自动化、机械、动力、冶金、管理等专业的教材；亦可供从事自动控制类各专业工程技术人员以及对自动控制感兴趣的读者自学参考。

    自动控制原理是控制科学与工程一级学科的重要理论基础，是高等学校自动化及相关专业的一门核心基础理论课程，也是控制学科全国硕士研究生入学考试专业基础课必考科目。学好自动控制原理，对掌握自动化技术以及在自动化领域继续深造有着重要作用。
    本书共分9章，第1章－第7章为古典控制理论，第8章、第9章为现代控制理论。第1章给出自动控制的基本概念；第2章介绍自动控制系统建模；第3章－第5章介绍线性连续系统的三大分析方法（时域分析法、根轨迹法、频率响应法）；第6章阐述线性离散系统的分析法；第7章介绍非线性系统分析法；第8章阐述线性系统的状态空间分析方法；第9章介绍动态系统的最优控制方法。
    本书全部编委均讲授“自动控制原理”、“控制系统工程”课程多年，教学经验丰富，其中三分之一的编委有在英国、美国、法国、新加坡、香港求学或工作的经历。2009年，本书列选为“‘控制系统工程’国家双语教学示范课程双语教材的中文版”。本书按照教学大纲的要求编写，突出了基础性、先进性、国际性、易读性，以工程应用为背景，全面阐述自动控制的基本理论、基本概念和基本方法，并配有大量的典型习题、考研试题、课后习题。

第1章 自动控制的一般概念
1.1 引言
1.2 自动控制简史
1.3 自动控制系统的基本概念
1.3.1 自动控制系统
1.3.2 控制方式的分类
1.3.3 开环与闭环控制系统的比较
1.4 自动控制系统的分类及组成
1.4.1 自动控制系统的分类
L4.2 自动控制系统的组成
1.5 对控制系统的性能要求
1.5.1 自动控制系统的性能要求
1.5.2 自动控制系统的典型外作用
本章小结

第2章 控制系统的数学模型
2.1 引言
2.2 控制系统的时域数学模型
2.2.1 控制系统的微分方程
2.2.2 控制系统的线性近似
2.3 拉普拉斯变换
2.3.1 拉普拉斯变换的定义
2.3.2 拉普拉斯变换的常用定理
2.3.3 拉普拉斯反变换
2.3.4.微分方程的求解
2.4 控制系统的复域数学模型
2.4.1 传递函数
2.4.2 传递函数的极点和零点对输出的影响
2.4.3 典型元部件的传递函数
2.5 控制系统的结构图与信号流图
2.5.1 控制系统的结构图
2.5.2 控制系统的信号流图
2.5.3 闭环系统的常用传递函数
2.6 控制系统建模的应用研究
2.6.1 数学模型的实验测定
2.6.2 利用MATLAB进行系统建模
2.7 控制系统建模的设计实例
本章小结
本章习题辅导

第3章 线性系统的时域分析法
3.1 引言
3.2 线性系统的时域性能指标
3.2.1 典型输入信号
3.2.2 动态性能与稳态性能
3.3 线性系统的稳定性分析
3.3.1 稳定性的基本概念
3.3.2 线性系统稳定的充分必要条件
3.3.3 劳斯稳定判据
3.3.4 劳斯稳定判据的特殊情况
3.3.5 劳斯稳定判据的应用
3.4 线性系统的快速性分析
3.4.1 一阶系统的时域分析
3.4.2 二阶系统的时域分析
3.4.3 高阶系统的时域分析
3.5 线性系统的准确性分析
3.5.1 线性系统的稳态误差计算
3.5.2 减小和消除稳态误差的方法
3.6 线性系统的时域法校正
3.6.1 比例－微分环节（PD）校正
3.6.2 比例－积分环节（PI）校正
3.6.3 比例－积分－微分环节（PD）校正
3.7 线性系统时域法的应用
3.7.1 利用MATLAB研究时域法
3.7.2 时域分析法的设计实例
本章小结
本章习题辅导

第4章 线性系统的根轨迹法
4.1 引言
4.2 根轨迹法的基本概念
4.2.1 闭环零、极点与开环零、极点妁关系
4.2.2 根轨迹方程
4.3 根轨迹绘制的基本法则
4.3.1 绘制根轨迹的基本法则
4.3.2 闭环极点的确定
4.4 广义根轨迹
4.4.1 参数根轨迹
4.4.2 零度根轨迹
4.5 线性系统的控制性能分析
4.5.1 闭环零、极点分布与阶跃响应的定性分析
4.5.2 主导极点与偶极子的概念
4.5.3 用主导极点估算系统的性能
4.6 线性系统的根轨迹法校正
4.6.1 超前校正
4.6.2 滞后校正
4.6.3 超前一滞后校正
4.7 线性系统根轨迹法的应用
4.7.1 利用MAT，LAB研究根轨迹法
4.7.2 根轨迹法的设计实例
本章小结
本章习题辅导

第5章 线性系统的频域分析法
5.1 引言
5.2 频率特性
5.2.1 频率特性的基本概念
5.2.2 频率特性的几何表示方法
5.3 开环系统的频率特性
5.3.1 典型环节的频率特性
5.3.2 开环系统的频率特性
5.4 线性系统的稳定性分析
5.4.1 频率域稳定判据
5.4.2 稳定裕度
5.5 闭环系统的频域性能指标
5.5.1 控制系统的带宽
5.5.2 闭环系统频域性能指标和时域指标的转换
5.5.3 闭环频率特性
5.6 线性系统的频域法校正
5.6 ，1串联超前校正
5.6.2 串联滞后校正
5.6.3 串联滞后一超前校正
5.7 线性系统频域法的应用
本章小结
本章习题辅导

第6章 线性离散系统的分析
6.1 引言
6.2 离散控制系统的基本概念
6.2.1 离散控制系统的应用
6.2.2 离散控制系统的特点
6.2.3 离散控制系统的研究方法
6.3 信号的采样和保持
6.3.1 采样过程
6.3.2 采样过程的数学描述
6.3.3 采样定理
6.3.4 零阶保持器
6.4 Z变换理论
6.4.1 Z变换的定义
6.4.2 Z变换的求法
6.4.3 Z变换的基本定理
6.4.4 Z反变换
6.5 离散系统的数学模型
6.5.1 离散系统的数学定义
6.5.2 线性常系数差分方程及其解法
6.5.3 脉冲传递函数
6.6 离散系统的稳定性分析
6.6.1 离散控制系统稳定的充要条件
6.6.2 劳斯稳定判据
6.6.3 朱利稳定判据
6.6.4 采样周期与开环增益对稳定性的影响
6.6.5 离散系统的稳态误差分析
6.7 离散系统的动态性能分析
6.7.1 离散控制系统的时间响应及性能指标
6.7.2 闭环极点的分布与动态性能的关系
6.8 离散系统的数字校正
6.8.1 校正方式
6.8.2 数字控制器的脉冲传递函数
6.8.3 最少拍系统及设计
6.8.4 最少拍无纹波系统设计
本章小结
本章习题辅导

第7章 非线性控制系统分析
7.1 引言
7.2 非线性控制系统概述
7.2.1 非线性系统的特点
7.2.2 非线性系统的分析与设计方法
7.3 常见非线性特性及其对系统性能的影响
7.4 相平面法
7.4.1 相平面的基本概念
7.4.2 相轨迹的绘制方法
7.4.3 线性系统的相轨迹
7.4.4 奇点和奇线
7.4.5 非线性系统的相平面分析
7.5 描述函数法
7.5.1 描述函数的基本概念
7.5.2 典型非线性特性描述函数
7.5.3 非线性系统的简化
7.5.4 描述函数法进行非线性系统分析
7.6 非线性控制系统的设计实例
本章小结
本章习题辅导

第8章 线性系统的状态空间分析与综合
8.1 引言
8.2 线性系统的状态空间描述
8.2.1 状态与状态变量
8.2.2 状态空间表达式
8.2.3 状态空间表达式的建立方法
8.2.4 线性连续时不变系统状态方租的解
8.2.5 系统的传递函数矩阵
8.2.6 线性系统状态空间模型的线性变换
8.2.7 线性离散系统的状态空间模型
8.3 线性系统的能控性和能观性
8.3.1 线性连续系统的能控性
8.3.2 输出能控性
8.3.3 线性连续系统的能观性
8.3.4 状态空间表达式的能控和能观标准型转化
8.3.5 线性定常系统的规范分解
8.3.6 离散系统的能控性和能观性
8.4 李雅普诺夫稳定性分析
8.4.1 李雅普诺夫意义下的稳定性
8.4.2 李雅普诺夫第一法（间接法）
8.4.3 李雅普诺夫第二法（直接法）
8.4.4 李雅普诺夫第二法在线性定常系统中的应用
8.5 线性定常系统的状态综合
8.5.1 两种常用反馈控制结构
8.5.2 反馈结构对系统性能的影响
8.5.3 系统的极点配置
8.5.4 全维状态观测器
8.5.5 分离特性
8.6 状态空间分析法的设计实例
本章小结
本章习题辅导

第9章 最优控制理论基础
9.1 引言
9.2 最优控制问题导论
9.3 最优控制中的变分法
9.3.1 微积分基础
9.3.2 泛函与变分法基本概念
9.3.3 泛函极值问题与欧拉方程
9.3.4 条件泛函极值与动态系统的最优控制问题
9.4 极小值原理及其应用
9.4.1 经典变分法的局限
9.4.2 连续系统的极小值原理
9.4.3 极小值原理的应用
9.5 线性二次型最优控制问题
9.5.1 线性二次型问题
9.5.2 线性系统状态调节器问题
9.5.3 倒立摆的最优控制问题
9.6 动态规划
9.6.1 动态规划基本思想
9.6.2 动态规划法求解离散最优控制问题
本章小结
本章习题辅导
各章课后练习题参考答案
参考文献

    工程技术是通过理解并控制自然而造福人类的。控制系统工程师通过理解和控制他们周边环境的一部分，即所谓的系统，为社会提供经济实用的产品。理解和控制，这种双重目标是相辅相成的，因为对系统的有效控制需要对系统的理解和建模。不过，控制工程也常常不得不考虑对尚未充分理解的系统实施控制，如对化工过程的控制。控制工程师当前面临的挑战，是对诸如交通管制系统、化工过程、机器人系统等复杂的、关联性强的现代系统进行建模和控制。所幸的是，工程师已能对许多感兴趣的实用工业自动化系统实施控制。或许控制工程最显著的特征就是对各类机器、工业生产过程及经济活动过程等实施控制，以直接造福于社会。控制工程以反馈理论和线性系统理论为基础，并综合应用了网络理论和通信理论的有关概念。因此，控制工程并不局限于任一单个工程学科，而是在航空工程、化工工程、机械工程、环境工程、土木工程、电气工程等工程学科中都有同样广泛的应用。例如，一个控制系统通常会包括电子、机械和化工部件。另外，随着对商业、社会和政治系统运动规律的进一步认识，人类对它们的控制能力也将逐步增强。