本書為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃
教材。
楊平、翁思義、王志萍編著的《自動控制原理—
—理論篇(第3版十二五普通高等教育本科國家級規劃
教材)》比較全面地介紹了自動控制繫統的分析與設
計理論和應用技術。內容包括控制繫統的數學模型、
時域法分析與設計、根軌跡法分析與設計、頻域法分
析與設計、狀態空間法分析與設計、離散時間和采樣
繫統的分析與設計以及非線性控制繫統的分析。本書
知識點分布面較寬，理論方法與工程實際結合較緊密
，突出了控制繫統特性分析方法和控制器初步設計理
念，強調基本概念架構的建立和基本分析技能的掌握
，所舉案例多來自工業過程控制領域，尤其是電力工
業領域，同時給出了MATLAB工具進行輔助分析。
本書可以作為普通高校工科院校本科電氣信息類
專業(自動化、電氣工程及自動化、信息工程)、儀器
儀表類專業、機械類專業、能源動力類專業以及應用
自動化技術等相關專業課程的教材，也可供從事自動
化科技的各領域工程技術人員學習參考。

前言
第1章 概述
1.1 引言
1.2 反饋控制繫統的基本概念
1.3 方框圖表示法和控制繫統組成要素
1.4 自動控制繫統的分類
1.5 控制繫統性能分析
1.6 自動控制繫統的性能要求
應用案例1：汽車自動巡航控制繫統
重要術語1
習題1
第2章 控制繫統的數學模型
2.1 引言
2.2 微分方程、傳遞函數和階躍響應
2.3 機理分析建模方法
2.4 典型環節的數學模型
2.5 方框圖等效轉換和信號流圖
2.6 狀態空間模型及求解
2.7 狀態空間模型的標準形
2.8 狀態空間模型的標準形變換
2.9 實驗建模方法
2.10 非線性繫統的線性化方法
應用案例2：電站鍋爐過熱汽溫過程模型
重要術語2
習題2
第3章 控制繫統的時域分析
3.1 引言
3.2 時域性能指標
3.3 標準一階繫統的時域分析
3.4 標準二階繫統的時域分析
3.5 高階繫統的動態響應及簡化分析
3.6 零極點分布對繫統動態響應的影響
3.7 控制繫統的穩定性與代數判據
3.8 控制繫統的穩態誤差分析及誤差繫數
3.9 李亞普諾夫穩定性分析
3.10 控制繫統的魯棒性分析
應用案例3：電站鍋爐過熱汽溫控制繫統性能指標及穩定性分析
重要術語3
習題3
第4章 控制繫統設計導論及時域設計
4.1 引言
4.2 繫統結構設計
4.3 控制規律選擇
4.4 控制器參數整定
4.5 串級控制繫統
4.6 多閉環控制繫統
4.7 比值控制繫統
4.8 前饋控制繫統
4.9 解耦控制繫統
4.10 遲延補償控制繫統
4.11 標準傳遞函數控制器設計
應用案例4：電站鍋爐過熱汽溫PID控制繫統
重要術語4
習題4
第5章 控制繫統的根軌跡分析與設計
5.1 引言
5.2 根軌跡的基本概念
5.3 繪制根軌跡圖的規則和方法
5.4 開環零極點對根軌跡的影響
5.5 控制繫統根軌跡圖分析
5.6 控制繫統的根軌跡設計
5.7 參變量根軌跡族
5.8 零度根軌跡
應用案例5：電站鍋爐水位控制繫統根軌跡法分析與設計
重要術語5
習題5
第6章 控制繫統的頻域分析與設計
6.1 引言
6.2 頻率特性的基本概念
6.3 頻率特性的極坐標圖
6.4 頻率特性的對數坐標圖
6.5 控制繫統的奈氏圖分析
6.6 控制繫統的伯德圖分析
6.7 閉環繫統頻率特性分析
6.8 控制繫統的頻域設計
應用案例6：電站鍋爐水位控制繫統頻域法分析與設計
重要術語6
習題6
第7章 離散控制繫統的分析與設計
7.1 引言
7.2 連續信號的采樣和復現
7.3 離散控制繫統的數學模型
7.4 離散控制繫統的性能分析
7.5 離散控制繫統的設計
應用案例7：電站鍋爐過熱汽溫數字PID控制繫統
重要術語7
習題7
第8章 控制繫統的狀態空間分析與設計
8.1 引言
8.2 離散狀態方程及時域解
8.3 連續狀態方程轉換為離散狀態方程
8.4 狀態轉移矩陣的計算
8.5 繫統的穩定性、能控性和能觀性分析
8.6 線性定常繫統的結構分解
8.7 閉環控制繫統的狀態空間分析
8.8 用極點配置法設計狀態控制器
8.9 用極點配置法設計狀態觀測器
8.10 *優控制概論
應用案例8：電站鍋爐過熱汽溫狀態反饋控制繫統
重要術語8
習題8
第9章 非線性控制繫統的分析與設計
9.1 引言
9.2 非線性控制繫統的描述函數分析
9.3 非線性控制繫統的相平面分析
9.4 非線性控制繫統設計
應用案例9：檢定爐爐溫PID控制參數自整定繫統
重要術語9
習題9
附錄
附錄1 拉普拉斯變換表及定理
附錄2 用拉氏變換求解微分方程
附錄3 Z變換表及定理
附錄4 Z反變換解算
附錄5 典型繫統的根軌跡圖
附錄6 一些常用數學運算公式
附錄7 習題參考答案
參考文獻