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本书是新形态教材，读者可通过扫描二维码或登录数字课程网站(http://coursehome.zhihuishu.com/courseHome/1000064383#teachTeam)观看每个知识点的微视频、PPT等资源，教材中的定义、定理、重点内容和特性曲线等均用彩色进行了标注；本书按照“新工科”建设理念，从注重培养学生解决复杂工程问题能力的目标出发，每章含有学习指南、能力目标和学习建议；为了便于自学，各章均附有丰富的例题和练习题。 本书可作为电气与电子信息学科各专业，机械、化工、航空航天等非电类相关专业的本科生和研究生教材，也可供有关工程技术人员参考。 目錄： 目录（Contents） 第2版前言 第1版前言 第1章 绪论(Introduction) 学习指南(Study Guide) 1.1引言(General Introduction) 1.2自动控制系统概述(Overview of Automatic Control Systems) 1.3自动控制系统的分类(Categories of Automatic Control Systems) 1.4对控制系统的要求和本课程的主要任务(Requirements for Control Systems and Main Tasks of this Course) 本章小结(Summary) 代表人物及事件简介(Leaders and Events) 习题(Exercises) 第2章 控制系统的数学模型(MathematicalModel of Control Systems) 学习指南(Study Guide) 2.1引言(General Introduction) 2.2微分方程(Differential Equation) 2.3传递函数(Transfer Function) 2.4结构图及其等效变换(Structure Diagram and its Equivalent Transformation) 2.5信号流图与梅森公式(Signal Flow Graphs and Mason Gain Formula) 2.6闭环系统的传递函数(Transfer Function of Closed-Loop System) 2.7控制系统中数学模型的MATLAB描述(MATLAB Representations of Mathematical Models in Control Systems) 本章小结(Summary) 代表人物及事件简介(Leaders and Events) 习题(Exercises) 第3章 时域分析法(Time Domain Analysis Method) 学习指南(Study Guide) 3.1典型输入信号和时域性能指标 (Classical Input Signal and Time Domain Performance Index) 3.2一阶系统的时域分析(Time Domain Analysis for One-Order Systems) 3.3二阶系统的时域分析(Time Domain Analysis for Second-Order Systems) 3.4高阶系统的时域分析(Time Domain Analysis for Higher-Order Systems) 3.5线性系统的稳定性分析(Stability Analysis of Linear Systems) 3.6线性系统的稳态误差(Steady-State Error of Linear Systems) 3.7用MATLAB进行时域响应分析(Time Domain Response Analysis by Using MATLAB) 习题(Exercises) 第4章 根轨迹分析法(Root Locus Analysis Method) 学习指南(Study Guide) 4.1根轨迹的基本概念(Basic Concepts of Root Locus) 4.2绘制根轨迹的基本法则(Basic Rules of Plotting Root Locus) 4.3广义根轨迹(Generalized Root Locus) 4.4控制系统的根轨迹分析(Root Locus Analysis of Control System) 4.5用MATLAB绘制系统根轨迹图(Plotting System Root Locus by Using MATLAB) 本章小结(Summary) 代表人物及事件简介(Leaders and Events) 习题(Exercises) 第5章 频率特性分析法(Frequency Characteristic Analysis Method) 学习指南(Study Guide) 5.1频率特性的基本概念(Basic Concepts of Frequency Characteristics) 5.2典型环节的频率特性(Classical Elements of Frequency Characteristics) 5.3系统开环频率特性的绘制(Drawing Open-Loop Frequency Characteristics of a System) 5.4奈奎斯特稳定判据(Nyquist Stability Criterion) 5.5控制系统的相对稳定性(Relative Stability of Control Systems) 5.6用频率特性分析系统品质(Analysis of System Quality with Frequency Characteristics) 5.7系统传递函数的实验确定法 (Experimental Determination of System Transfer Function) 5.8 MATLAB在频域分析中的应用(Applications of MATLAB in Frequency Domain Analysis) 本章小结(Summary) 代表人物及事件简介(Leaders and Events) 习题(Exercises) 第6章 控制系统的校正(Compensation of Control Systems) 学习指南(Study Guide) 6.1系统校正的基本概念(Basic Concepts of System Compensation) 6.2常用校正装置及其特性(Commonly Used Compensators and its Characteristics) 6.3频率法串联校正(Frequency Cascade Compensation) 6.4频率法反馈校正(Frequency Feedback Compensation) 6.5 MATLAB在系统校正中的应用(Applications of MATLAB in System Compensation) 本章小结(Summary) 代表人物及事件简介(Leaders and Events) 习题(Exercises) 第7章 线性离散控制系统(Linear Discrete Control Systems) 学习指南(Study Guide) 7.1离散控制系统概述(Overview of Discrete Control Systems) 7.2信号的采样与保持(Signal Sampling and Holding) 7.3 z变换(z Transform) 7.4离散系统的数学模型(Mathematical Model of Discrete Systems) 7.5离散系统的动态性能分析(Dynamic Performance Analysis of Discrete Systems) 7.6离散系统的稳定性分析(Stability Analysis of Discrete Systems) 7.7离散系统的稳态误差分析(Steady-State Error Analysis of Discrete Systems) 7.8离散系统的校正(Compensation of Discrete Systems) 7.9 MATLAB在离散系统中的应用 (Applications of MATLAB in Discrete Systems) 本章小结(Summary) 代表人物及事件简介(Leaders and Events) 习题(Exercises) 第8章 非线性控制系统分析(Analysis of Nonlinear Control Systems) 学习指南(Study Guide) 8.1非线性控制系统概述(Overview of Nonlinear Control Systems) 8.2描述 內容試閱： 第2版前言 本书第1版撰写于2012年，自出版以来受到许多高等院校的重视并被采用。编者根据我国社会、经济、科学技术发展对电气信息类专业人才培养的新要求，总结山东省“自动控制原理”精品课程的经验，以及长期教学实践的累积，广泛听取了使用本教材任课教师的意见，同时考虑到教育教学手段的进步和教学资源的扩充，按照“新工科”建设理念，从注重培养学生解决复杂工程问题能力的目标出发，对第1版教材做了修订，形成了第2版。 第2版仍然遵循本教材第1版前言中所明确的编写指导思想及原则，保持了原书的体系和特点，力求突出理论与工程实践的紧密结合。同时增加了微视频、PPT、学习指南、代表人物及事件简介等新的教学资源。与第1版相比，主要修订之处如下。 （1）采用新形态教材，通过扫描二维码或者登录数字课程网站可以观看每个知识点的微课视频。 （2）采用双色印刷，教材中的定义、定理、重点内容和特性曲线等均用彩色进行标注，对全书的排版进行了一些调整，增加了部分重要内容的图表表示，使重点更为醒目、层次更加清楚。 （3）各章增加了学习指南，包括本章内容提要、能力目标和学习建议，同时在各章小结中增加了知识结构归纳图，体现能力培养理念，有助于学习者把握重点内容，更有利于“新工科”教学范式的建设和多元化复合型人才的培养。 （4）围绕自动化技术的应用与发展，各章增加了代表人物及事件简介，特别是我国在航天和高科技领域的成就，使新形态教材承载一定的社会责任和育人使命，使学生更加了解科学家们热爱科学、献身科学的精神，培养学生的民族自豪感和爱国主义情怀。 （5）为三级标题、重要概念和核心词汇添加了英文注释，有助于后续专业课程开展双语教学或全英文教学，提高学生的跨文化沟通交流能力。 本书由李素玲任主编，刘丽娜任副主编，季画、胡健、高军伟参加编写。其中，第1、4、5章和附录由李素玲编写，第3、6章由刘丽娜编写，第2章由季画编写，第7章由胡健编写，第8章由高军伟编写；每章的学习指南、知识结构归纳图、代表人物及事件简介由李素玲和刘丽娜共同编写，视频资源由刘丽娜负责整理。全书由李素玲统稿。 本书得到山东理工大学一流本科课程建设与培育项目的支持，在此表示感谢。在编写过程中参阅或引用了部分资料，对这些作者表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正。 编者2022年2月 第1版前言 自动控制理论是自动化学科的重要理论基础，是研究有关自动控制系统的基本概念、基本原理和基本方法的一门课程，是高等学校电气信息类专业的一门核心基础理论课程。它是基础课与专业课之间的桥梁，是本科生后续课程和研究生课程的基础，如过程控制、运动控制、智能控制、线性系统理论、系统辨识、最优控制、计算机控制等。它研究的核心内容是对各种各样的控制系统建立数学模型，进行分析计算和控制校正，使其满足所要求的性能指标。 随着科学技术的不断发展，自动控制不仅应用于工农业生产和国防建设，而且近年来在经济、生态、社会科学领域也多有应用。本书是在适应自动化学科的发展，拓宽专业面、优化整体教学体系的背景下，总结了编者多年的教学经验和课程教学改革的成果，参考了国内外控制理论的经典名著，经反复讨论编写而成的。 本书是省级（山东省）精品课程“自动控制原理”的配套教材。 全书共分8章。主要内容分为四大部分：第1部分是自动控制系统的基本概念；第2部分包括线性连续系统的数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频率特性分析、系统设计与校正，这部分内容阐明自动控制的3个基本问题，即建模、分析和设计；第3部分有意识加强作为数字控制理论基础的离散控制系统的讨论，重点介绍了离散系统的数学模型、性能分析与系统校正；第4部分阐述了非线性系统的基本理论和分析方法，包括描述函数法和相平面法。另外，在各章的最后一节介绍了基于MATLAB与Simulink的分析与设计方法，以适应现代教学利用计算机对控制系统进行辅助分析与设计的需要。 本书在编写过程中，充分注意到以下几点： 1）全书注重课程体系的优化，强调基本概念、基本理论和基本工程的应用。 2）以学生为本，加强能力培养，遵照认识规律，内容叙述力求深入浅出、层次分明。 3）在理论综述和公式推导中，尽量精选内容，用经典例题代替一般性文字的叙述。 4）内容精简，突出工科特点，充分考虑到教学计划的变更和考研的要求，尽量多地采用图表，以代替论述性内容，增加例题和练习题的数量，加强工程技术方法的分析和训练。 5）详细介绍了基于 MATLAB的控制系统计算机辅助分析与设计方法，并给出了大量的仿真例题，培养学生利用计算机分析与设计控制系统的能力，以适应21世纪教学现代化的发展要求。 本书的参考学时为80学时，但可根据专业需要和课时限制，对内容自行取舍、组合。 本书由李素玲（第1、3、5、6章和附录）、胡健（第4、7章）、季画（第2章）、高军伟（第8章）编著。全书由李素玲教授统稿。在此对在本书编写过程中给予过帮助的各位人员表示诚挚的谢意。 由于编者水平有限，书中错误和不妥之处

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