《自動控制原理（第2版）》主要面向教學研究型大學自動化類學生，同時為適應不同專業(yè)和不同層次教學的需要，各章所述的基本分析方法盡可能做到相對獨立，以便使用者靈活選擇。全書從適應教學研究型大學的角度出發(fā)，以經(jīng)典控制理論為主，較系統(tǒng)地介紹了自動控制理論的基本內容，著重于基本概念、基本理論和基本分析方法及典型應用。全書共分8章，包括：自動控制系統(tǒng)概論、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法、控制系統(tǒng)的校正、非線性控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)等�！蹲詣涌刂圃恚ǖ�2版）》內容新、實用性強、重點突出、敘述深入淺出、文字簡明流暢。書中除有一般性的例題外和習題外，另有一實例貫穿教材始終，每章還附有綜合性的例題精解以及MATLAB在控制系統(tǒng)分析和設計方面的應用。每章都設有導讀和小結，便于學生學習和總結。《自動控制原理（第2版）》可作為普通高等工科學校自動化、電氣工程及其自動化、機械制造及自動化、測控技術與儀器以及系統(tǒng)工程、電力、冶金等專業(yè)的“自動控制原理”課程（48-72學時）的教材，也可作為從事自動化類各種專業(yè)的工程技術人員自學參考用書。
本書第1版（2010年8月，機械工業(yè)出版社出版，江蘇省精品教材）是江南大學自動控制原理課程組為適應自動化專業(yè)不斷發(fā)展的需求而編寫的。第2版是在第1版的基礎上，通過廣泛聽取使用本教材任課教師和學生的意見，結合專業(yè)和學科發(fā)展前沿，以及課程組多年來的教學改革成果，并參考了國內外控制理論的經(jīng)典教材，經(jīng)反復討論修訂而成。本次修訂的主要目的在于通過結構調整和內容充實，進一步強化理論在工程實際中的應用，在敘述上更重視專業(yè)知識的拓展與應用。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
�。�1）結構模塊清晰。每章由導讀和小結模塊、理論學習模塊、自主學習和討論探究模塊、課外實踐模塊、復習思考題模塊“五大模塊”組成，既有利于教師講解，也有益于學生學習。
（2）每章后的習題由三部分組成：以基本概念和基本理論為主的思考題、以分析和解決問題為主的計算和分析題，以及以能力提高為主的MATLAB實踐與知識拓展題。多樣化的習題便于學生及時總結和復習，更靈活地掌握每一章的知識點。
�。�3）大部分例題和習題都以實際控制系統(tǒng)為例，使得較為抽象的理論具體化，方便學生學習。
�。�4）以“磁盤驅動讀取系統(tǒng)”作為典型應用實例，貫穿教材始終，使讀者可以靈活應用控制理論，從不同的角度對同一問題進行分析和求解，提高解決實際問題的能力。
�。�5）增加了部分自學內容，如典型實例分析、MATLAB實踐與拓展等，以右上角“*”標注。使學生在課時有限的情況下，通過自學相關知識，擴充知識視野。
�。�6）主要面向教學研究型大學自動化類學生，如適當增加一些內容，可適合于研究型大學學生；適當減少一些內容和數(shù)學推導，也可適合于教學型大學學生。
前言
第1章 引論
1.1 自動控制系統(tǒng)概述
1.1.1 自動控制系統(tǒng)的一般概念
1.1.2 開環(huán)控制
1.1.3 閉環(huán)控制
1.1.4 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成
1.1.5 自動控制理論的發(fā)展
1.2 自動控制系統(tǒng)的類型
1.2.1 按信號流向劃分
1.2.2 按輸入信號變化規(guī)律劃分
1.2.3 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
1.2.4 定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)
1.2.5 連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)
1.2.6 單輸入單輸出系統(tǒng)與多輸入多輸出系統(tǒng)
1.3 控制系統(tǒng)性能的基本要求和本課程的主要任務
1.3.1 控制系統(tǒng)性能的基本要求
1.3.2 本課程的主要任務
1.4 自動控制系統(tǒng)實例*
1.4.1 磁盤驅動讀取系統(tǒng)
1.4.2 烘烤爐溫度控制系統(tǒng)
1.4.3 傳動控制系統(tǒng)
本章小結
思考題
習題
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 線性系統(tǒng)的時間域數(shù)學模型：微分方程
2.1.1 列寫系統(tǒng)微分方程的一般方法
2.1.2 線性系統(tǒng)的特點
2.1.3 線性定常系統(tǒng)微分方程的求解
2.1.4 運動的模態(tài)*
2.2 非線性數(shù)學模型的線性化*
2.3 線性系統(tǒng)的復數(shù)域數(shù)學模型：傳遞函數(shù)
2.3.1 傳遞函數(shù)的定義
2.3.2 傳遞函數(shù)的基本性質
2.3.3 傳遞函數(shù)的常用表達形式
2.3.4 典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
2.4 控制系統(tǒng)的結構圖
2.4.1 結構圖的組成和繪制
2.4.2 結構圖的等效變換和簡化
2.5 信號流圖和梅森增益公式
2.5.1 信號流圖的組成及性質
2.5.2 根據(jù)微分方程繪制信號流圖
2.5.3 根據(jù)系統(tǒng)結構圖繪制信號流圖
2.5.4 梅森增益公式
2.6 MATLAB中數(shù)學模型的表示*
2.6.1 傳遞函數(shù)
2.6.2 控制系統(tǒng)的結構圖模型
2.6.3 控制系統(tǒng)的零極點模型
本章小結
思考題
習題
MATLAB實踐與拓展題*
第3章 控制系統(tǒng)的時域分析法
3.1 系統(tǒng)的時域響應及其性能指標
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 時域響應過程
3.1.3 性能指標
3.2 一階系統(tǒng)的時域響應
3.2.1 一階系統(tǒng)的數(shù)學模型和結構圖
3.2.2 一階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.2.3 一階系統(tǒng)的單位脈沖響應
3.2.4 一階系統(tǒng)的單位斜坡響應
3.3 二階系統(tǒng)的時域響應
3.3.1 二階系統(tǒng)的數(shù)學模型和結構圖
3.3.2 二階系統(tǒng)的單位階躍響應
3.3.3 二階系統(tǒng)階躍響應的性能指標
3.4 高階系統(tǒng)的時域響應
3.4.1 高階系統(tǒng)的時域響應分析
3.4.2 閉環(huán)主導極點
3.5 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.5.1 穩(wěn)定性的概念及定義
3.5.2 線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
3.5.3 線性系統(tǒng)的代數(shù)判據(jù)：勞斯穩(wěn)定判據(jù)
3.5.4 控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
3.6 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.1 關于穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念
3.6.2 給定信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差（靜態(tài)誤差系數(shù)法）
3.6.3 擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差
3.6.4 提高系統(tǒng)控制精度的措施
3.7 MATLAB在時域分析中的應用
3.7.1 用MATLAB求系統(tǒng)的時域響應
3.7.2 任意函數(shù)作用下系統(tǒng)的響應
3.7.3 LTI觀測器
3.7.4 Simulink中的時域響應分析舉例
本章小結
思考題
習題
MATLAB實踐與拓展題*
第4章 控制系統(tǒng)的根軌跡分析法
4.1 根軌跡的基本概念
4.1.1 根軌跡的定義
4.1.2 根軌跡方程及其幅值和相角條件
4.2 根軌跡繪制的基本規(guī)則
4.2.1 繪制根軌跡的基本規(guī)則
4.2.2 根軌跡繪制例題
4.3 廣義根軌跡
4.3.1 參量根軌跡
4.3.2 零度根軌跡
4.4 控制系統(tǒng)的根軌跡分析法
4.4.1 根軌跡與穩(wěn)定性分析
4.4.2 根軌跡與動態(tài)性能分析
4.4.3 增加開環(huán)零、極點對控制系統(tǒng)性能的影響
4.4.4 設計示例：磁盤驅動讀取系統(tǒng)
4.5 MATLAB在根軌跡繪制中的應用*
本章小結
思考題
習題
MATLAB實踐與拓展題*
第5章 控制系統(tǒng)的頻域分析
5.1 頻率特性
5.1.1 頻率特性的基本概念
5.1.2 頻率特性的求取
5.1.3 頻率特性的圖示法
5.2 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
5.2.1 比例環(huán)節(jié)
5.2.2 積分環(huán)節(jié)
5.2.3 純微分環(huán)節(jié)
5.2.4 慣性環(huán)節(jié)
5.2.5 一階微分環(huán)節(jié)
5.2.6 振蕩環(huán)節(jié)
5.2.7 二階微分環(huán)節(jié)
5.2.8 延遲環(huán)節(jié)
5.3 控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性
5.3.1 開環(huán)奈氏圖
5.3.2 開環(huán)Bode圖
5.3.3 最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)
5.3.4 延遲系統(tǒng)
5.3.5 傳遞函數(shù)的實驗法確定
5.4 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
5.4.1 引言
5.4.2 幅角原理
5.4.3 奈氏判據(jù)
5.4.4 奈氏判據(jù)中N的簡易判斷方法
5.5 穩(wěn)定裕量
5.5.1 相對穩(wěn)定性
5.5.2 兩個重要頻率
5.5.3 兩個穩(wěn)定裕量指標
5.5.4 穩(wěn)定裕量在Bode圖中的表示
5.5.5 相對穩(wěn)定性與對數(shù)幅頻特性曲線中頻段的關系
5.5.6 穩(wěn)定裕量指標的求解
5.6 頻率特性與系統(tǒng)性能的關系
5.6.1 開環(huán)對數(shù)頻率特性曲線與系統(tǒng)性能的關系
5.6.2 開環(huán)頻域指標與閉環(huán)時域指標的關系
5.6.3 開環(huán)頻域指標與閉環(huán)頻域指標的關系
5.7 例題精解*
5.8 MATLAB頻域特性分析*
5.8.1 用MATLAB繪制奈氏圖
5.8.2 用MATLAB繪制Bode圖
本章小結
思考題
習題
MATLAB實踐與拓展題*
第6章 控制系統(tǒng)的校正
6.1 校正的基本概念和方法
6.1.1 校正的基本概念
6.1.2 常用的校正方法
6.1.3 校正的性能指標
6.1.4 校正裝置及校正目標
6.2 串聯(lián)超前校正
6.2.1 超前校正裝置及特點
6.2.2 超前校正裝置的設計
6.3 串聯(lián)滯后校正
6.3.1 滯后校正裝置及特點
6.3.2 滯后校正裝置的設計
6.4 串聯(lián)滯后超前校正
6.4.1 滯后超前校正裝置及特點
6.4.2 滯后超前校正裝置的設計
6.5 PID控制器
6.5.1 比例積分（PI）控制器
6.5.2 比例微分（PD）控制器
6.5.3 比例積分微分（PID）控制器
6.5.4 PID控制器的實現(xiàn)
6.6 期望頻率特性法校正
6.6.1 期望開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線的繪制
6.6.2 期望特性法串聯(lián)校正
6.7 反饋校正
6.7.1 反饋校正的原理
6.7.2 反饋校正的設計
6.7.3 反饋校正的其他應用
6.8 復合校正
6.8.1 復合校正的基本概念
6.8.2 按擾動補償?shù)膹秃闲Ｕ?br />
6.8.3 按輸入補償?shù)膹秃闲Ｕ?br />
6.9 例題精解*
6.1 0基于MATLAB和Simulink的系統(tǒng)校正*
6.1 0.1 相位超前校正
6.1 0.2 相位滯后校正
6.1 0.3 利用Simulink工具箱實現(xiàn)系統(tǒng)校正
本章小結
思考題
習題
MATLAB實踐與拓展題*
第7章 非線性系統(tǒng)分析
7.1 引言
7.2 典型非線性特性
7.2.1 常見的幾種典型非線性特性
7.2.2 非線性系統(tǒng)的特征
7.2.3 非線性特性的應用
7.2.4 非線性系統(tǒng)的分析方法
7.3 描述函數(shù)法
7.3.1 描述函數(shù)的定義及求法
7.3.2 典型非線性特性的描述函數(shù)
7.3.3 非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
7.3.4 自激振蕩的分析與計算
7.4 相平面法
7.4.1 相平面法的基本概念
7.4.2 相軌跡圖的繪制
7.4.3 奇點和奇線
7.4.4 用相平面法分析非線性系統(tǒng)
7.5 MATLAB在非線性系統(tǒng)分析中的應用
本章小結
思考題
習題
MATLAB實踐與拓展題*
第8章 離散控制系統(tǒng)
8.1 引言
8.1.1 離散系統(tǒng)的基本概念
8.1.2 離散系統(tǒng)的特點
8.2 信號的采樣與復現(xiàn)
8.2.1 采樣過程
8.2.2 采樣定理
8.2.3 零階保持器
8.3 z變換
8.3.1 z變換的定義
8.3.2 z變換的性質
8.3.3 z反變換
8.4 離散系統(tǒng)的數(shù)學模型
8.4.1 離散系統(tǒng)的數(shù)學定義
8.4.2 脈沖傳遞函數(shù)
8.4.3 開環(huán)系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)
8.4.4 閉環(huán)系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)
8.5 離散系統(tǒng)的性能分析
8.5.1 穩(wěn)定性分析與判斷
8.5.2 穩(wěn)態(tài)誤差及其計算
8.5.3 閉環(huán)極點與瞬態(tài)響應的關系
8.5.4 動態(tài)性能分析
8.6 MATLAB在離散系統(tǒng)分析中
的應用*
本章小結
思考題
習題
MATLAB實踐與拓展題*
附錄A 常用函數(shù)的拉氏變換表和z變換表
附錄B MATLAB和Simulink簡介
附錄C 控制理論中常用術語的
中英文對照表
參考文獻
書單推薦
