本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。 本书主要介绍工程中广为应用的经典控制理论和现代控制理论中控制系统分析与综合的基本方法。全书共分十章：前六章属于经典控制理论中的线性定常连续控制系统问题，阐明了自动控制的三个基本问题，即模型、分析和控制；第七章和第八章分别为非线性系统及计算机采样控制系统；第九章为现代控制理论基础；第十章为典型控制系统的分析与设计实例。本书总结了编者多年教学经验，且参考国内外教材特点，精选内容；叙述透彻，易教易学；强调基本概念和工程背景，适应面宽；正文中穿插有较多的例题，附有大量的习题(部分有答案)，便于读者自学。 本书配有多媒体教学课件，需要者请根据书末的“读者信息反馈表”索取。 本书适于作机械工程、电气工程、仪器科学与工程、动力工程、交通运输工程、生物医学工程以及材料加工等工学专业的教材，也可供有关科技人员参考。

第 3 版 前 言 本书在原普通高等教育机电类规划教材《控制工程基础》(王益群、孔祥东主编，机械工业出版社，2001)基础上，重新修订编写，是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。 本书在编写过程中结合教学改革经验、反馈意见和科研积累，并参考同类教材和相关文献，从教学、考研及工程实用性需求等角度着眼，力求使教材内容概念表达准确、知识结构合理、教学安排层次清晰，并进一步突出“控制工程基础”的主要特点。 本书主要介绍经典控制理论和现代控制理论中系统分析与综合的基本方法。全书共分十章：前六章属于经典控制理论中的线性定常连续控制系统问题，阐明了自动控制的三个基本问题，即模型、分析和控制；第七章和第八章分别为非线性系统及计算机采样控制系统；第九章为现代控制理论基础；第十章为典型控制系统的分析与设计实例。 本书主要在以下几个方面进行了删改和补充： 一、调整知识构成体系。①增加了工程中也经常应用的根轨迹法。②增添了现代控制理论内容，如第九章“现代控制理论基础”。③突出机电系统作为主要控制对象，适当增加工程控制系统实际应用的例子，如第十章“典型控制系统的分析与设计实例”等。④精简了部分章节的内容。 二、调整章节结构体系。在本书经典控制理论部分中，以时域分析、根轨迹法、频率分析为主线，将原来独立成章的“控制系统的稳定性分析”和“控制系统的误差分析和计算”拆分，融入上述主线中，使知识构成和结构体系更合理，也便于学习和阅读。 三、调整增添例题、习题。对不够典型且已陈旧的例题和习题进行了删减，增加了与工程应用结合紧密、具有代表性的例题和习题，部分习题附有参考答案。 四、集中介绍软件应用。在附录“基于MATLAB的控制系统分析与设计”中作为专题来论述MATLAB和SIMULINK软件在控制工程中的应用，便于读者查阅。 使用本书讲授课程约需50学时，实验约需6学时。凡有“*”号的章节，属加深扩宽的内容，各学校可根据教学时数安排酌情讲授。 本书由燕山大学孔祥东教授、王益群教授主编。参加编写工作的有孔祥东教授(第一章、第二章)、高英杰教授(第三章、第五章)、姚成玉副教授(第四章、附录、习题及答案)、方一鸣教授(第六章、第七章、第八章)、王洪斌教授(第九章、第十章)。全书由孔祥东、王益群教授统稿，姚成玉副教授协助整理。研究生权凌霄、谷彦鹏、赵琳琳、李萍等为本书部分章节的文字和绘图工作给予了帮助。 本书由北京航空航天大学王占林教授、上海交通大学范崇托教授主审。燕山大学王跃灵、刘爽、魏立新副教授等提出了许多宝贵意见。在此表示衷心感谢！ 由于编者水平所限，书中缺点和错误之处在所难免，欢迎读者批评指正。联系方式：control@ysu.edu.cn。 编者第 2 版 前 言 根据全国高校机械工程教学指导委员会1998年武汉会议的决定，编写了这本适应教学计划40～50学时的“控制工程基础”教材。 本书是在原《控制工程基础》(王益群、阳含和主编.机械工业出版社，1989)统编教材基础上，结合编者近些年教改实践和计算机技术的普及重新编写而成的。 本书以介绍工程上广为应用的经典控制论为主，以使读者能够学会信息处理和系统分析与综合的基本方法。在编写时，力求重点突出，使读者对经典控制论有较全面的了解。考虑到近些年计算机应用的推广和求解手段的进步，所以还简要介绍了计算机采样控制系统和控制系统计算机辅助分析的基本方法，以使读者建立起这方面的基本概念。 全书共分九章，包括绪论、数学模型、时间响应分析、频率特性、稳定性分析、误差分析、系统的综合与校正、非线性系统和计算机采样控制系统等，有*号的章节为加深拓宽的内容，可根据需要选讲。 在论述上力求做到概念准确，层次清晰，深入浅出，易教易学，适当结合机、电、液方面编入一些易于理解的例题和习题。本书适于作机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程专业及其他非电类专业的教材，也可供有关科技人员参考。 本书由燕山大学王益群教授、孔祥东教授主编。参加编写工作的有王益群(第一章)、孔祥东(第二章、第四章、第五章)、李久彤(第三章)、高英杰(第六章、附录)、焦晓红(第七章、第八章)、方一鸣(第九章)。 本书由西安交通大学史维祥教授主审。2000年4月在秦皇岛燕山大学召开了本书的审稿会，西安交通大学、北京航空航天大学、燕山大学和机械工业出版社的有关专家出席了会议并提出了许多宝贵意见，在此对上述单位及有关专家表示衷心感谢! 由于编者水平有限，有不当之处，恳请读者批评指正。 编者 2000年5月第 1 版 前 言 根据全国高等学校工科机电类1986～1990年教材编审、出版规划，全国流体传动及控制教材编审组于1983年12月和1984年12月先后两次在西安开会，起草并通过了本教材的教学大纲。1986年10月在南京召开的流体传动及控制专业教材编审组会议上，根据加强基础、增强适应性的精神，对本教材的编写内容又作了进一步讨论。本教材就是按照上述会议所通过的大纲，结合作者多年的教学实践编写而成的。 本书以介绍工程上广为应用的经典控制论为主，以期读者能够学会信息的处理和系统的分析和综合，为学习专业课程和进一步学习控制理论打下基础。鉴于频域法是经典控制论的核心，故在阐述上以频域法为主线展开，同时还介绍了瞬态分析法、根轨迹法、控制系统的非线性分析等，力求重点突出，又能使读者对经典控制论有较全面的了解。考虑时延环节在工程上广泛存在，故增加一章介绍时延控制系统分析。又因多数院校在大学本科教学中现代控制理论未单独设课，故又增加现代控制理论概述这一章，凡是*号的章节，属加深拓宽的内容，各校可视具体情况进行适当增减。 本书在论述上力求做到概念准确，层次清晰，深入浅出，精讲多练，适当结合机、电、液方面编入一些易于理解的例题和一定数量的习题，以加深对基本概念的理解。本书适于作流体传动及控制专业及其他机械类专业的教材，也可供有关科技人员参考。 本书由东北重型机械学院（秦皇岛分校）王益群教授和西安交通大学阳含和教授主编。阳含和教授生前对本书的编写大纲提出过精辟、有益的见解。参加编写工作的有东北重型机械学院（秦皇岛分校）王益群（第三章、第四章、第八章、附录）、李久彤（第五章、第六章）、韩德才（第九章、第十章、第十一章）；西安交通大学杨公仆（第一章、第七章）、王馨（第二章）。 本书由东北工学院周士昌教授主审。1988年8月在秦皇岛燕山大学（东北重型机械学院分校）召开了审稿会，东北工学院、北京理工大学、太原工业大学、甘肃工业大学、沈阳工业大学的代表参加了会议并提出许多宝贵意见。燕山大学徐征明教授审阅了本书的部分章节，编者和宋维公教授进行过讨论，祈晓野同志在计算机应用方面给予了积极的帮助。在此，对上述单位及有关人员一并表示衷心感谢。 由于编者水平有限，缺点和错误在所难免，恳请广大读者批评指教。 编者 1988年10月

目录
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第一章绪论
第一节概述
第二节自动控制系统的基本概念
第三节控制工程基础的主要任务与研究
内容
小结
习题
第二章控制系统的数学模型
第一节控制系统的微分方程及线性化
方程
第二节拉氏变换及反变换
第三节传递函数及基本环节的传递
函数
第四节框图及其简化
第五节信号流图及梅逊公式
小结
习题
第三章控制系统的时域分析
第一节时间响应及系统性能指标
第二节一阶系统的时间响应
第三节二阶系统的时间响应
*第四节高阶系统的时间响应
第五节稳定性及其代数稳定判据
第六节误差分析与计算
小结
习题
第四章控制系统的根轨迹分析法
第一节根轨迹的基本概念
第二节常规根轨迹
*第三节广义根轨迹
*第四节增加开环零点、极点对
系统根轨迹的影响
小结
习题
第五章控制系统的频域分析
第一节频率特性的基本概念
第二节频率特性图形表示法
第三节闭环频率特性
*第四节时域指标与频域指标的关系
第五节几何稳定判据
第六节相对稳定性
小结
习题
第六章控制系统的综合与校正
第一节概述
第二节串联校正装置的形式及其特性
第三节用频率特性法确定串联校正
装置
*第四节反馈校正
第五节复合校正
小结
习题
第七章非线性系统
第一节非线性系统的基本概念
*第二节描述函数法
*第三节相平面法
小结
习题
第八章计算机采样控制系统
第一节概述
第二节信号的采样与保持
第三节Z变换和Z反变换
第四节采样控制系统的数学模型
第五节采样控制系统的性能分析
*第六节采样控制系统的设计
小结
习题
第九章现代控制理论基础
第一节概述
第二节控制系统的状态空间描述
第三节控制系统的能控性和能观性
*第四节稳定性与李亚普诺夫方法
*第五节线性定常系统的综合
小结
习题
*第十章典型控制系统的分析与
设计实例
第一节打印机传动带驱动器
第二节工作台控制系统
第三节激光操纵控制系统
第四节哈勃太空望远镜指向控制
第五节XY绘图仪
第六节火星漫游车
第七节雕刻机控制系统
附录
附录A基本环节(机、电、液)
附录B机械网络
附录C电气校正网络
附录D基于MATLAB的控制系统分析
与设计
部分习题参考答案
参考文献
读者信息反馈表