本书系统地介绍了自动控制的基本理论。全书共八章。第1章介绍自动控制的一些基本概念,第2章介绍连续和离散控制系统的数学描述,第3章介绍基于系统辨识的建模方法,第4章介绍控制系统基于时域和频域的稳定性分析方法,第5章介绍控制系统的时域运动性能分析,第6章介绍连续和离散系统的校正方法,第7章介绍线性连续和离散控制系统的状态空间分析与综合,最后一章介绍非线性控制系统的分析方法,主要是描述函数法和相平面法。本书的特色在于不是采用传统的编排方式,即按照经典控制和现代控制两部分划分的体系,而是按照控制理论的三个任务,即系统建模、系统分析(主要包括动态和静态性能分析、稳定性分析以及系统结构分析)和系统综合校正、来统一编排内容。本书作为高等院校包括电工电子类在内的电类各专业以及非电类相关专业本科生的教材,亦可供从事自动控制科研工作的专业工程技术人员自学和参考。《自动控制原理》不仅是电类学科的一门专业基础课,而且在机械、化工等非电类工程专业的课程设置中也占有重要地位。近年来,甚至是生物和经济类专业的学生中也多有选修这一课程的。自动控制原理教材的编写历来受到国内高校和学术界的重视,已出版了许多不同版本的教材,其中有些优秀版本已被广泛采用。这些教材从使用对象考虑,通常分为自动化专业类和非自动化专业类。自动化专业类的教材一般较为深入和详尽,而非自动化专业类的教材通常较为浅易和简略。从教材的编排方式看,通常又分为两种。第一种方式是将教学内容分为所谓“经典”和“现代”两部分。经典部分介绍基于输入—输出模型(传递函数)的建模、分析与校正方法,现代部分介绍基于状态空间模型的建模、分析与综合方法。第二种方式试图打破经典与现代的界限,将两部分内容糅合在一起。不过,由于基于传递函数的方法和基于状态方程的方法之间存在着明显的差异,要将它们完全融为一体,是相当困难的,实际上也是不必要的。其实,之所以产生“经典”和“现代”的差别,是因为我们过多地关注了自动控制理论的历史形成过程,或者说,过多地关注了这一理论发展过程中所形成的不同方法。正是由于这一原因,即使在经典控制理论这一部分,也要将根轨迹法和频率特性法分章介绍。如果我们将目光转向控制理论的自身内容和体系,不难注意到,控制理论是由三部分——系统建模、系统分析(主要包括动态和静态性能分析、稳定性分析以及系统结构分析)和系统综合校正——有机组合而成的,所有不同的方法都是为了完成这三方面的某些任务。因此,一种自然的教材编排方式是根据控制理论的上述三个任务而不是各种方法来划分章节。这样做的好处,一方面可以避免在介绍不同方法时重复叙述相同的问题,因而节省了教材篇幅和教学用时;另一方面,可以在同一章针对同一问题讲解和比较不同方法,使读者或学生融会贯通,加深理解。促使我们完成这一改革方案的契机是以东南大学为主承担的面向21世纪教育部高等工程教育项目——“电工电子系列课程教学内容与课程体系改革的研究与实践”的实施。这是一个力图使我国电工电子类专业(国外称为EE)的高等教育尽快适应现代化教学需要的教改计划。根据这一项目的设计思想,《自动控制原理》将作为平台课程之一向包括电工电子类在内的电类各相关专业讲授。这就意味着传统意义上的“自动化类”和“非自动化类”的界限将变得模糊。如果采用原来的自动化专业类教材作为平台课程的教材,难免有些专业的学生会觉得难以“消化”。而且作为平台课,课时显然不宜过多,而在较少的课时下采用传统的(通常是上、下两册的)教材,也是不现实的。如果采用原来的非自动化专业类教材,则有些专业(如自动化专业)又会有“吃不饱”的感觉,而且这些教材很难和自动化专业后续的有关控制理论的课程相衔接。因此,编写一本适合平台课的新教材就成了我们实施教改计划的当务之急。授完本书的全部内容约需80学时,但根据专业需要和课时的限制,本书可以按多种“套餐”方式讲授。对于64课时的课程,建议按以下两种方式讲授:第一种方式讲授第1,2,3,4,5,6,7,8章,第二种方式讲授第1,2,3,4,5,6,7章。对于48课时的课程,也可以按两种方式讲授,第一种方式讲授第1,2,3,4,5,6,7,8章,第二种方式讲授第1,2,4,5,7章。上述各种方式都可自成一体。第一种方式可能更适合自动化专业的学生,因为对于这些专业的学生,有些内容,如系统辨识、状态空间法等,可在后续课程中深入学习。第二种方式省去了非线性系统等内容,却包含了线性系统结构分析的内容,使得线性系统的控制原理得以较为完整地讲授,因此它可能更适合非自动化专业的学生,因为对他们而言,可能不会有更多的后续课程来补充控制理论方面的知识。本书是在主编者的教学讲义基础上编写而成的。第1,2,6,7章由田玉平执笔,第3,4,5章由蒋珉执笔,第8章由李世华执笔。全书由田玉平统稿审定。本书的编写和出版得到电子工业出版社和东南大学的大力支持和资助,东南大学自动控制系刘京南教授、东南大学无线电系邹家禄教授对作者的工作给予许多帮助和鼓励,书中插图的计算机绘制由编者们的几位研究生完成。对此,谨致诚挚的谢意!限于作者水平,书中不妥和疏漏之处恐难避免,切望读者批评指正。