前言

自动控制技术已广泛应用于生活、生产制造、航空航天、智能制造、智慧农业、机器人等领域，为国民经济发展及人类社会进步提供了重要的技术支持。自动控制原理是自动控制技术的重要基础理论，是学习控制理论的入门基石。它是主要讲授自动控制系统的基本概念、原理、方法的一门课程。自动控制原理包括经典控制理论和现代控制理论两大部分，本书全面系统地介绍了经典理论时域、复数域、频域分析方法、现代理论的状态空间分析法，以及离散控制理论基础和非线性控制理论。

本书共分9章。第1章主要介绍自动控制理论的发展概况、控制系统的基本概念、组成、典型结构及对控制系统的基本要求； 第2章主要介绍连续系统的数学模型的建立，包括微分方程、传递函数、结构图、信号流图等； 第3章主要介绍系统的时间域分析； 第4章介绍系统的根轨迹分析与设计； 第5章介绍系统的频率域分析与校正设计； 第6章介绍数字离散控制基础； 第7章和第8章介绍状态空间分析和设计方法； 第9章对非线性系统分析进行相应介绍。

为配合国家自动化、电气工程及其自动化专业、机械工程及其自动化专业等“卓越工程师教育”培养学生“具有扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识，了解本专业的发展现状和趋势，具有信息获取和职业发展学习能力，具有扎实的理论基础，同时能综合应用学科理论知识分析和解决工程实际问题的能力，能够进行工程设计，并具有运行和维护能力；具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力”的培养目标，本书突出强调自动控制理论课程的基础性及理论的工程实践指导性。

基于国家正在进行的工程教育专业认证要求“以学生为中心，以学习成果作为导向并对课程加以持续改进”的理念，重点培养具有解决复杂工程问题能力的创新型人才等目标，全书经典控制理论及离散控制理论部分贯穿了一个机床导轨伺服控制系统实例。依据自主研制的机床导轨伺服控制实验台，从分析系统原理到建立模型，并分别使用时间域、复数域、频率域以及离散域分析方法对本系统进行了细致分析及设计，从而在一个实际的复杂工程问题实例中全方位展示了自动控制系统工程应用问题的建立及解决方法，能让读者把自动控制原理与工程实际结合起来，对本课程有更好的理解。

本书作者结合多年的教学与科研工作经验，立足基础性、系统性、实用性、工程性，叙述简洁、层次分明，做到理论与应用并重，在立足传统控制的基础上对现代控制也作了重要的介绍。为便于学生更好地理解书中的基本知识和概念，每章还附有思考与练习题。 该教材获得成都大学立项建设教材资助，全书由葛一楠统筹安排并编写全书各章节机床导轨相关知识的全部内容及MATLAB的仿真内容； 喻晓红统稿并编写第1、2、6、7、8、9章及附录； 唐毅谦编写第1、2、3、4、5章部分内容及习题，并对全书进行审定； 樊云与张玉编写第3、4、5章； 谢虹完成与本书相对应的机床导轨伺服控制系统实验平台的制作以及参数的确定与部分相关内容编写。本书在四川大学黄家英教授的指导下编写完成，黄教授从本书结构到具体内容上都提出了很多宝贵的意见，并对全部书稿进行了总审，在此表示深深的敬意及谢意！

本书参考、吸取了大量国内出版的教材、论文的长处，在此一并表示感谢。由于编者水平有限，书中难免存在缺漏或不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

2021年2月于成都大学