前言

本书是依照“自动控制原理”教学大纲（河海大学2020年版）编写的，是面向本科自动化专业的基础教程，也可作为其他工程类专业的基础课教材，能够满足各专业后续课程对自动控制基本概念、基础理论和技术方法的学习需要。本书以经典控制原理为主线，既是笔者教学工作的回顾与总结，也是相关基础研究的拔萃与简介，包括了一些控制理论的新进展与深化，特别是关于复杂控制系统的复域/频域分析的特色研究，可作为高年级本科生、研究生和工程技术人员进行专业基础研究的参考书。

本书主要内容和教学目的是：使学生明晰与理解一般控制系统的开环/闭环结构，反馈机理及作用；能够分析和明确一般机械、电气工程类控制系统中涉及的系统建模与控制问题设定；掌握自动控制系统的稳定性、稳态特性、暂态特性等基本性能的定义与意义，熟悉数理解析方法与处理技术步骤；掌握控制系统特性分析与设计的时域法、频域法、复域法等经典方法及其应用基础；学习现代线性控制系统分析与设计的基本思想与数学基础，明确其特点与优势；理解自动控制系统校正与综合的初步概念和方法；了解涉及非线性环节、采样或离散数据及其算法的复杂控制系统的建模及其特性描述，理解其关键问题，熟悉分析与设计的时域法、频域法、复域法的理论基础与技术步骤。

本书虽然以介绍经典控制原理为主，但避免内容过度简洁和罗列事实，力图使控制问题的定义、分析和结论具有一定深度与广度，克服内容浅尝辄止和数理逻辑跳跃的教学不足，方便教师的教学与指导，助力学生的自学与探究。

总之，为满足自动化专业基础课教学要求，同时适应多层次的读者群，反映专业与学科发展的趋势与现状，本书关注以下几个方面。

● 概念清晰，条理明确，分析细致，示例丰富，便于读者自主学习。

● 对概念、定义、公式、定理等，考虑高年级本科生的理解程度，给出数学描述与论证，使学生知其然，更知其所以然，养成理论性思考和对问题本质探究的习惯。

● 从经典方法陈述到现代系统理论概括，将时域法、频域法、复域法融合交叉，助力学生观察控制本质，开阔专业视野，融会数理体系，把握方法论本质。

● 涉及一些有理论深度和方法难度的内容，如曲线拟合线性化、模型降阶、系统辨识、解耦及鲁棒稳定性等复杂工程问题，为学生深度学习提供目标和资料，使之能获得一定的实际应用学习与分析能力。

本书共9章，参考学时为64～96课时。周军、段朝霞主编，并负责统稿；王冰、钱惠敏、卢新彪、杨启文、侯世玺、屈波、黄浩乾、邵振参编。严甜甜和刘欣参与了文字整理和图表绘制等工作。

由于编者水平有限，书中难免存在错误与疏漏之处，恳请读者批评指正。

编者

2021年5月，于河海大学江宁校区