第3版前言

《自动控制原理》是自动化学科的重要理论基础课程，是专门研究有关自动控制系统中基本概念、基本原理和基本方法的一门课程，也是高等学校自动化类专业的一门核心基础理论课程。学好自动控制理论，对掌握自动化技术有着重要作用。

2004年7月，初版教材出版发行，是为适应自动化学科的发展，扩宽专业面、优化整体教学体系的教学改革形势，按照“理论讲透，重在应用”的原则，总结了作者多年的教学经验和课程教学改革的成果，参考了国内外控制理论及应用发展的方向，经反复讨论编写而成。2009年1月，第2版出版发行，并入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材，至今已重印多次。几年来，控制理论的教学在高等院校有了较大的发展，许多选用本教材的院校提出了一些宝贵的建议，为此，我们进行了第3版修订。

第3版教材仍分8章及3个附录。主要内容分为4大部分：第一部分包括基本概念，线性系统的数学模型，时域响应分析，根轨迹分析，频域特性分析，控制系统设计与校正，这些内容属于线性定常连续控制系统问题，阐明了自动控制的3个基本问题，即模型、分析和控制。第二部分阐述非线性系统的基本理论和分析方法，包括相平面法和描述函数法，目的是为学生进一步学习后续课程打下一定基础。第三部分有意加强了作为数字控制理论基础的采样控制系统的讨论，重点介绍了采样系统的数学模型、稳定性分析与采样系统的校正。第四部分为MATLAB软件实现控制系统的辅助分析和设计，以培养学生现代化的分析与设计能力，适应21世纪教学现代化的发展要求。包括MATLAB与Simulink应用基础知识和该软件支持下的控制系统的计算机辅助分析与设计，设置于附录A及各章的最后一节中。

与前两版相比，第3版的内容保留了第2版增补的内容并进行了优化：线性常微分方程求解，传递函数零点和极点对系统输出的影响，方框图利用梅森公式求传递函数，实验方法建立系统的数学模型；二阶系统的过阻尼动态分析，单位斜坡响应及非零初始条件下的输出响应分析，高阶系统的动态性能分析；根轨迹与系统性能、闭环零点、极点与开环零点、极点之间的关系，多变量根轨迹、零极点对根轨迹的影响，利用根轨迹分析系统性能；频率特性的图形、利用频率特性分析系统品质、MATLAB频域特性分析，频率法串联校正、复合校正实例；控制系统设计的MATLAB实现；非线性系统相平面图的解析绘制、由相轨迹求取时间、非线性系统的稳定性分析及非线性系统的简化；采样过程的数学描述、采样周期的选择等。

第3版修订的重点是习题和例题部分。强化了一般习题，增加了典型题详解和考研试题。所有章中的习题均改为A典型题详解、B考研试题和C习题，分章节详细给出。此外，在第3版修订中，对第2版中存在的不适之处进行了改正或优化。

第3版教材是面向应用型大学人才培养需要的一本教材，适用对象为工程应用型自动化专业的本科学生，也可供电气信息类其他专业的研究生以及工程技术人员使用。在编写过程中，作者充分注意到以下几点：

（1）注重体系的基本结构，强调控制理论的基本概念、基本原理和基本方法，内容精炼，重点突出，不以细节为主。

（2）以学生为本，加强能力培养，遵照认识规律，内容叙述力求深入浅出、层次分明；注意理论的完整性与工程实用性相结合，培养学生的工程意识。

（3）引入了MATLAB软件实现控制系统的辅助分析和设计，以培养学生现代化的分析与设计能力，适应21世纪教学现代化的发展要求。

（4）为了便于不同层次的学生和读者自学，各章都附有较丰富的有难度层次的典型例题和习题及习题详解，特别是为满足考研学生的需要，增加了考研试题。

（5）为了拓宽学生的知识面，满足学生主动学习及激发学生求知兴趣，我们在电子课件中选入了一些来源于实际控制工程的案例，便于学生理解和消化控制知识。

（6）给出本书主要专业术语的英语对照，以方便学生阅读相关的英文文献。

本书适用于64～80学时课内教学。本书由刘文定和谢克明主编。参加编写的有：谢克明（前言、第1章、附录A、B、C），谢刚（第2、3章），续欣莹（第4章），刘文定（第5、6、7章），刘洪锦（第8章）。全书由刘文定和谢克明统稿。

借此衷心感谢本书的主审李友善教授和责任编辑凌毅女士，同时对在本书编写过程中给予帮助的各位人员表示诚挚的谢意。

本书提供配套的电子课件，可登录电子工业出版社的华信教育资源网：www.hxedu.com.cn，注册后免费下载。

由于笔者水平有限，书中错误和不妥之处难免，恳请广大读者批评指正。

刘文定 谢克明

2013年1月