內容提要
自動控制原理(第五版)本書系《自動控制原理》第五版，比較全面地闡述了自動控制的基本理論與套用。全書共分十章，前八章著重介紹經典控制理論及套用，後兩章介紹現代控制理論中的線性系統理論和最優控制理論。
本書精選了第四版中的主要內容，加強了對基本理論及其工程套用的闡述。書中深入淺出地介紹了自動控制的基本概念，控制系統在時域和復域中的數學模型及其結構圖和信號流圖；比較全面地闡述了線性控制系統的時域分析法、根軌跡法、頻域分析法以及校正和設計等方法；對線性離散系統的基礎理論、數學模型、穩定性及穩態誤差、動態性能分析以及數字校正等問題，進行了比較詳細的討論；在非線性控制系統分析方面，給出了相平面和描述函式兩種常用的分析方法，對目前套用日益增多的非線性控制的逆系統方法也作了較為詳細的介紹；最後兩章根據高新技術發展的需要，系統地闡述了線性系統的狀態空間分析與綜合，以及動態系統的最優控制等方法。書末給出的三個附錄，可供讀者在學習中查詢。
與本書配套的課件《自動控制原理電子版5．0》（科學出版社，2007），利於滿足教學需要。此外，與本書配套的教材《自動控制原理習題解析》(科學出版社，2007)，其中附贈光碟《MATLAB輔助分析與設計軟體1．0》。
作者簡介
胡壽松，博士生導師，南京航空航天大學自動化學院教授。江蘇南京人。從事智慧型故障診斷、自修復控制等研究。著有《自動控制原理》等。
目錄
第五版前言
第一章自動控制的一般概念
1-1自動控制的基本原理與方式
1-2自動控制系統示例
1-3自動控制系統的基本要求
1-4對自動控制系統的基本要求
……
書摘
第一章自動控制的一般概念
1-1自動控制的基本原理與方式
1．自動控制技術及其套用
在現代科學技術的眾多領域中，自動控制技術起著越來越重要的作用。所謂自動控制，是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置（稱控制裝置或控制器），使機器、設備或生產過程（統稱被控對象）的某個工作狀態或參數（即被控量）自動地按照預定的規律運行。例如，數控車床按照預定程式自動地切削工件；化學反應爐的溫度或壓力自動地維持恆定；雷達和計算機組成的飛彈發射和制導系統，自動地將飛彈引導到敵方目標；無人駕駛飛機按照預定航跡自動升降和飛行；人造衛星準確地進入預定軌道運行並回收等，這一切都是以套用高水平的自動控制技術為前提的。
近幾十年來，隨著電子計算機技術的發展和套用，在宇宙航行、機器人控制、飛彈制導以及核動力等高新技術領域中，自動控制技術更具有特別重要的作用。不僅如此，自動控制技術的套用範圍現已擴展到生物、醫學、環境、經濟管理和其他許多社會生活領域中，自動控制已成為現代社會活動中不可缺少的重要組成部分。
2．自動控制科學
自動控制科學是研究自動控制共同規律的技術科學。它的誕生與發展源於自動控制技術的套用。
最早的自動控制技術的套用，可以追溯到公元前我國古代的自動計時器和漏壺指南車，而自動控制技術的廣泛套用則開始於歐洲工業革命時期。英國人瓦特在發明蒸汽機的同時，套用反饋原理，於1788年發明了離心式調速器。當負載或蒸汽供給量發生變化時，離心式調速器能夠自動調節進汽閥門的開度，從而控制蒸汽機的轉速。1868年，以離心式調速器為背景，物理學家麥克斯韋爾研究了反饋系統的穩定性問題，發表了“論調速器”論文。隨後，源於物理學和數學的自動控制原理開始逐步形成。1892年，俄國學者李雅普諾夫發表了“論運動穩定性的一般問題”的博士論文，提出了李雅普諾夫穩定性理論。20世紀10年代，PID控制器出現，並獲得廣泛套用。1927年，為了使廣泛套用的電子管在其性能發生較大變化的情況下仍能正常工作，反饋放大器正式誕生。從而，確立了“反饋”在自動控制技術中的核心地位，並且有關係統穩定性和性能品質分析的大量研究成果也應運而生。
