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內容簡介： 本教材详细介绍了自动控制的基本理论和分析方法，分上、下册，本书是上册，共有7章，第1章深入浅出地讲述了自动控制系统的一般概念；第2章介绍了控制系统的数学模型；第3~5章介绍了控制系统的3种分析方法：时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法；第6章介绍了控制系统的校正；第7章通过几个控制系统的应用示例，生动形象地阐述了控制系统原理，以进一步加深读者对控制系统的理解和认识。同时，为方便理解和夯实相关知识，每章均配备有例题和习题。 本教材比较全面地涵盖了大学本科“自动控制理论”课程的内容，可作为高校自动化、电气工程及其自动化、机械工程及其自动化、热力工程、通信工程、电子信息工程等相关专业的“自动控制原理”课程教材，也可作为相关教师、自动化相关专业研究生、科技与工程技术人员的参考书。 本教材各章节内容的介绍基于MATLAB的控制系统计算机辅助分析与设计方法，需要读者有相应的MATLAB应用基础，以加强对课程的理解。 目錄： 前言 第一篇控制基础篇 第1章自动控制系统的一般概念 11引言 12自动控制系统 121人工控制与自动控制 122自动控制系统的表示方法 13自动控制系统的基本结构 131开环控制系统 132闭环控制系统 133自动控制系统的基本组成 14控制系统的基本要求 141稳定性 142快速性和平稳性 143准确性 15自动控制系统的分类 151按信号传递的形式分类 152按是否满足叠加原理分类 153按给定值形式分类 16自动控制理论发展简史 小结 习题 第2章控制系统的数学模型 21引言 22系统微分方程的建立 221线性系统的微分方程 222非线性微分方程的线性化 23线性系统的传递函数 231传递函数 232传递函数的性质 233传递函数的求法 234典型环节的传递函数 24控制系统的动态结构图与 信号流图 241动态结构图的概念 242动态结构图的绘制 243动态结构图的等效变换 244信号流图及梅逊增益公式 25闭环控制系统的传递函数 251闭环控制系统的开环传递 函数 252给定输入信号作用下系统的闭环 传递函数 253干扰信号作用下系统的闭环传递 函数 254闭环控制系统的误差传递 函数 255多输入多输出系统的传递函数 矩阵 26MATLAB中数学模型的表示 261数学模型的MATLAB表示及其 转换 262应用MATLAB指令简化动态 结构图 小结 习题 第二篇系统分析篇 第3章控制系统的时域分析 31引言 311典型输入信号 312控制系统时域响应的性能 指标 32控制系统的动态性能分析 321一阶系统的时域分析 322二阶系统的时域分析 323高阶系统的时域分析 33控制系统的稳定性分析 331稳定的基本概念 332线性系统稳定的充分必要 条件 333稳定判据 334系统参数对稳定性的影响 335系统的相对稳定性以及稳定 裕度 336结构不稳定系统及其改善 措施 34控制系统的稳态误差 341误差与稳态误差的定义及其 计算 342给定输入作用下的稳态误差及 计算 343扰动作用下的稳态误差与系统 结构参数的关系 344改善系统稳态精度的途径 35借助MATLAB软件进行系统时域 分析 小结 习题 第4章控制系统的根轨迹分析 41引言 411根轨迹 412根轨迹与系统性能 42根轨迹法的基本概念 421根轨迹方程 422系统闭环零点、极点和开环零点、 极点的关系 423相角条件和幅值条件 43根轨迹的绘制 431绘制根轨迹图的基本法则 432绘制根轨迹图举例 44广义根轨迹的绘制 441参数根轨迹图的绘制 442零度根轨迹图的绘制 45利用根轨迹图分析控制系统 性能 451闭环系统极点、零点的位置与 系统性能的关系 452由根轨迹图确定条件稳定系统 的参数取值范围 453增加开环零、极点对根轨迹的 影响 46借助MATLAB软件进行控制 系统的根轨迹分析 461用MATLAB绘制根轨迹图 462用MATLAB对系统根轨迹进行 分析举例 小结 习题 第5章控制系统的频域分析法 51引言 511频率特性的基本概念 512频率特性的图示方法 52幅相频率特性 521幅相频率特性曲线 522典型环节的幅相特性曲线 523系统开环幅相特性曲线的 绘制 53对数频率特性 531对数频率特性曲线 532典型环节的伯德图 533系统开环伯德图的绘制 534最小相位系统与非最小相位 系统 535由频率特性曲线确定开环传递 函数 54频域稳定判据 541奈奎斯特稳定判据的数学 基础 542奈奎斯特稳定判据 543对数意义上的奈奎斯特稳定 判据 55稳定裕度 56控制系统的频域分析 561利用开环频率特性分析系统 性能 562利用闭环频率特性分析系统 性能 57借助MATLAB软件进行系统 频域分析 小结 习题 第三篇系统设计篇 第6章控制系统的校正 61引言 611系统校正的概念 612系统校正基础 62常用校正装置及其特性 621超前校正装置及其特性 622滞后校正装置及其特性 623滞后超前校正装置及其 特性 63频域法串联校正 631串联超前校正 632串联滞后校正 633串联滞后超前校正 634按期望特性对系统进行串联 校正 64根轨迹法串联校正 641串联超前校正 642串联滞后校正 643串联滞后超前校正 65工程控制方法——PID控制 66反馈校正 661利用反馈校正改变局部结构和 参数 662利用反馈校正取代局部结构 67复合校正 671按干扰补偿的复合校正 672按输入补偿的复合校正 小结 习题 第四篇应用篇 第7章控制系统设计案例分析 71引言 72一种电动比例蝶阀控制系统 73智能车速度控制系统 74汽车制动器性能测试的试验台 控制系统 附录A拉普拉斯变换 参考文献 內容試閱： 随着科学技术的飞速发展，自动控制技术几乎无处不在，被广泛应用于自主制造、智能交通、智慧农业以及航空航天等重要领域，极大提高了社会生产效率。进入21世纪以来，无人驾驶技术、智能制造及5G技术等前沿科技接踵而至，都与自动控制技术息息相关。可以断定，自动控制技术在21世纪将为人类文明进步继续发挥不可或缺的重要作用。 在控制技术需求的不断推动下，控制理论取得了显著进步。为了适应控制技术以及控制理论发展的需要，我们编写了《自动控制原理》这本教材，专门介绍有关自动控制系统的基本概念、原理和方法。本教材分为上下册，内容包含线性定常系统的理论基础、线性离散控制系统理论、非线性控制系统基础和现代控制理论基础，涵盖了现代自动控制技术所需的基础理论内容。 本教材是编者结合多年来一线教学的实际经验，根据高等学校本科教材编写要求，综合考虑学生需求及课程发展历程，并广泛参考国内外相关优秀教材内容及体系结构，通过细心研究体会编写而成的。在整个编写过程中，力求内容完备无误、结构紧凑、概念清晰，意在夯实读者的专业知识并为其打下坚实的理论基础。此外，为便于读者了解相关理论的应用，加深对理论及方法的理解和掌握， 书中配有相应实例和习题。 同时，为了让读者掌握实用软件MATLAB的应用技巧，我们将MATLAB的控制系统计算机辅助分析和设计方法贯穿于相关章节中。 本教材由重庆大学宋永端教授任主编，杨欣、谢昭莉任副主编，黄秀财、赵凯参加了编写工作。感谢张智容、崔倩、成红、刘欢、柳静、潘小虎、谭威、张鑫坤、孙丽贝、时天源同学在收集和整理资料方面所做的工作。特别感谢李斌、李良筑、盛朝强，朱婉婷、叶兆虹等几位老师对本教材的贡献。 对于本教材的错误和不妥之处，恳请广大读者不吝指正。

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