前言

自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工程生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术，可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的操作，自动控制显得尤其重要。

自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科，是自动控制科学的核心。在已知控制系统结构和参数的基础上，求取系统的各项性能指标，并找出这些性能指标与系统参数间的关系就是对自动控制系统的分析；而在给定对象特性的基础上，按照控制系统应具备的性能指标要求，寻求能够全面满足这些性能指标要求的控制方案并合理确定控制器的参数，则是对自动控制系统的分析和设计。自动控制理论在发展初期是以反馈理论为基础的自动调节原理，随着科学技术的进步，现已发展成为一门独立的学科。根据自动控制理论发展的不同阶段，自动控制理论一般可分为“经典控制理论”和“现代控制理论”两大部分。本书介绍的是“经典控制理论”部分。

自动控制原理是一门工程应用非常广泛的基础课程，所讲述的是控制科学与工程中的基本原理。并且，这门课程的特点是理论性较强，与数学的结合比较紧密。在修读本课程之前应熟练掌握大学高等数学、电路理论、模拟电子技术、电机学等课程相关知识。同时，自动控制原理课程也是控制类的一门基础课程，是运动控制系统、过程控制系统、自适应控制、人工智能等课程最重要的先修课程。

学习自动控制原理的目的是掌握自动控制的基本理论和分析设计控制系统的基本技能，进而能够发现、分析并解决工程中的实际问题，同时也为后续专业课的学习打下基础。

本书比较全面、系统地介绍了自动控制理论的基本内容和控制系统的分析、校正及综合设计方法。内容主要包括自动控制的基本概念，系统数学模型的建立，用以对控制系统进行分析、校正的时域法、根轨迹法和频域法，线性离散系统的分析与校正方法，分析非线性系统的相平面法和描述函数法，MATLAB在控制系统中的应用等，并配有适当的习题和部分习题参考答案。

本书是以编者近20年的教学讲义为基础，集编者多年教学经验而总结出来的。本书具有以下特点：基本概念、基本方法、基本原理归纳清晰；注重前后联系，融会贯通，保持知识的连贯性；注重理论与实践相结合，结合工程实际问题，培养学生实践能力；注重仿真分析，利用MATLAB软件分析控制系统的基本理论。全书共9章和1个附录，其中，第1～3章由齐齐哈尔大学马志晟讲师编写，第4～5章，第7～8章由齐齐哈尔大学曹伟副教授编写，第6章由哈尔滨石油学院张耘讲师编写，第9章和附录由哈尔滨石油学院王妍玮副教授编写。

本书可作为高等学校自动化、电气工程及其自动化、检测技术与自动化装置和过程控制等专业的教材，也可作为电子信息工程和机电类各专业的教学用书，还可供自动控制等专业领域的工程技术人员参考。

由于水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者