本教材的内容包括：自动控制系统的结构、微分方程与拉普拉斯变换、系统的瞬态响应、闭环系统的稳态误差、闭环系统的稳定性条件、奈奎斯特稳定性判据、系统的频率响应特性、系统时域与频域特性的关系、较优的系统模型、控制器的设计与实验调整方法、根轨迹法、控制系统实例、直流电机的控制、数字控制基础及模拟化设计方法。 本教材具有如下特点： (1) 参考认识和解决控制问题的过程，思路一贯，逐步深入，让学生随时明白自己正在学习的内容是为了解决什么问题，而非按照理论分块。 (2) 注重结合实际控制系统，对同一个问题从时域、频域等多角度加以分析，以阐述清楚控制原理。 (3) 注重阐释系统开环、闭环、时域、频域特征之间的关系。 读者对象：工科专业本科生、相关专业的技术人员

陈志勇，男，1973-，2001年获工学博士学位于清华大学精密仪器系，现为清华大学精密仪器系副研究员。为国家精品课“控制工程基础”课组主讲教师，课组所开设的“控制工程基础”慕课课程于2017年获评教育部首届 “国家精品在线开放课程”。2020年课组开设的“控制工程基础”课程获评首届国家一流本科线下课程。参与教材撰写2部，其中“控制工程基础”第4版于2021年获全国教材建设二等奖。学科方向为仪器科学与技术，发表论文30余篇。

前言 　　工科学生学习自动控制理论和方法的目的是培养将其应用于各自的专业方向上解决实际问题的能力，因此控制工程基础课程的教材既需要阐述自动控制的基础理论，也需要详细论述分析和设计系统的方法。所阐述的基础理论需要作必要的数学论证，所论述的分析和设计方法应具有实用性。 　　本书内容安排的线索如下。分析设计控制系统，首先需要建立控制环节的数学模型，一般是微分方程。要了解控制环节的动态响应，需要解微分方程。因此介绍了线性微分方程的解的理论，并引出拉普拉斯变换和传递函数的概念。利用传递函数可以求一阶、二阶系统的瞬态响应，并得到瞬态响应特性与极点的关系。再讨论一般系统的瞬态响应特性与极点、零点分布的关系。然后介绍控制系统的总体结构框图。以一个温度控制系统为例，探讨控制系统的工作机制，引出对稳态误差问题的讨论。在降低系统的稳态误差的尝试中发现系统的稳定性问题，引出稳定性理论。使用奈奎斯特稳定性判据需要画奈奎斯特图，其后在系统的频率响应特性部分指出奈奎斯特图是频率特性的一种表达形式。然后讨论系统在开环、闭环、时域、频域上的特性之间的关系，意图融会贯通之前的理论。根据闭环时域与开环频率特性之间的关系，导出理想的开环频率特性和较优的开环系统模型。然后论述各种控制器的原理和设计方法。在数字控制系统方面，意图借助s平面与z平面的映射关系，以较短的篇幅论述离散传递函数的极点对应的动态响应特性； 数字控制器的设计也采用模拟离散变换方法，用较短的篇幅完成数字控制器实现方法的探讨。 　　本书共18章，各章的题目如下（如果某一章中有比较有特色的内容，则在其题目后略作介绍）： 　　第1章，绪论。 ...