本书原版在2013年获得日本计测与自动控制学会著作奖，是日本大学广泛采用的自动控制教科书。是一本面向本科和专科层次的、结合当今控制技术发展的经典控制理论教科书。为便于初学者理解，译著对原书部分内容进行了编排，进而突出了重点，对各种数学公式的表达方式和含义进行了详尽的说明。特别对微分方程式与经典控制论的关联性、与控制学相关的数学内容进行了充实，并且结合实际应用对PID等控制方法进行了剖析。本书取材新颖、阐述严谨、内容丰富、重点突出、推导详尽、思路清晰、深入浅出、富有启发性，便于教学与自学。
本书还提供习题的详细题解，欢迎选用教材的教师联系策划编辑索要，具体联系方式如下：李小平，电话010-88379764；邮箱lixiaoping91142@163.com。

佐藤和也：工学博士，1996年，在日本九州工业大学研究生院工学研究学科设计生产工学专业获工学博士学位。现为佐贺大学教育研究院自然科学领域理工学系教授。

译者序
原书前言
第1章 控制概念与微分方程的关联
1.1 位置、速度和加速度的关系
1.2 微分的含义
1.3 微分方程的含义
1.4 指数函数的性质
1.5 何谓控制
1.6 系统和数学模型
1.7 手动控制和自动控制
1.8 前馈控制和反馈控制
第2章 系统的数学模型
2.1 静态系统
2.2 动态系统
2.2.1 机械系统的数学模型
2.2.2 电气系统的模型
2.3 直流电机的模型
第3章 传递函数的作用
3.1 拉普拉斯变换的概念
3.2 传递函数
3.3 传递函数与系统框图
3.3.1 基本概念
3.3.2 系统框图的变换
3.3.3 系统框图的应用实例
3.4 系统的相似
3.5 拉普拉斯变换
3.5.1 拉普拉斯变换的定义
3.5.2 拉普拉斯变换的性质
3.5.3 基本函数的拉普拉斯变换
3.5.4 拉普拉斯逆变换
第4章 动态系统的响应
4.1 动态系统的响应
4.2 脉冲响应及其计算
4.3 脉冲响应：微分方程
4.4 脉冲响应：传递函数
4.5 阶跃响应
4.6 阶跃响应的计算方法
第5章 系统的响应特性
5.1 瞬态特性和稳态特性
5.2 一阶延迟系统的响应
5.2.1 脉冲响应
5.2.2 单位阶跃响应
5.3 系统的极点
第6章 二阶延迟系统的响应
6.1 二阶延迟系统的脉冲响应
6.1.1 脉冲响应的计算
6.1.2 脉冲响应的解析
6.2 二阶延迟系统的阶跃响应
6.2.1 单位阶跃响应的计算
6.2.2 单位阶跃响应的解析
6.3 响应与极点的关系
第7章 极点与稳定性
7.1 稳态特性
7.2 瞬态特性与稳定性
7.2.1 稳定性
7.2.2 系统稳定性的判定：由单位阶跃响应的计算入手
7.2.3 瞬态特性与极点的关系
7.2.4 劳斯稳定判别法
第8章 控制系统的构成及其稳定性
8.1 控制器的设计
8.2 控制系统的稳定性
8.2.1 前馈控制系统
8.2.2 反馈控制系统
8.3 控制系统的设计
8.3.1 前馈控制系统的设计
8.3.2 前馈控制系统的特征
8.3.3 反馈控制系统的设计
8.3.4 反馈控制系统的特征
第9章 PID控制
9.1 控制器的示例
9.1.1 P控制：基本形式
9.1.2 PI控制：过去偏差信息的使用
9.1.3 PID控制：未来偏差信息的使用
9.2 控制器设计参数的取值与控制系统极点的关系
9.2.1 P控制
9.2.2 PI控制
9.2.3 PID控制
第10章 反馈控制系统的稳态特性
10.1 稳态误差
10.2 对于目标值的稳态误差
10.3 对于外界干扰的稳态误差
10.4 内部模型原理
第11章 频率特性的解析
11.1 频率响应
11.2 频率特性
11.2.1 基本特性
11.2.2 一阶延迟系统的频率特性
11.2.3 关于伯德图的横轴
11.3 基本要素的频率特性
11.3.1 比例要素
11.3.2 积分要素
11.3.3 微分要素
11.3.4 一阶延迟要素
11.3.5 一阶超前要素
第12章 伯德图的相关特性与频率传递函数
12.1 伯德图的合成
12.2 引起共振的二阶延迟系统伯德图
12.3 带宽与阶跃响应的关系
12.4 频率传递函数
12.4.1 一阶延迟系统的频率传递函数
12.4.2 一般形式的频率传递函数
12.5 矢量轨迹
第13章 奈奎斯特稳定判别法
13.1 反馈控制系统的稳定性：用稳定裕度来考虑
13.2 反馈控制系统的稳定性：特性多项式
13.3 奈奎斯特稳定判别法：准备
13.4 奈奎斯特稳定判别法：使用方法
13.5 奈奎斯特稳定判别法的简化
13.6 稳定裕度：相位裕度和增益裕度
第14章 基于回路整形法的反馈控制系统设计
14.1 控制系统的性能评价与回路整形
14.2 回路整形的思考方法
14.3 基于相位延迟控制器的反馈控制系统设计
14.4 基于相位超前控制器的反馈控制系统设计
14.5 基于相位延迟/相位超前控制器的反馈控制系统设计
附录
附录1 一阶延迟系统频率响应的推导
附录2 奈奎斯特稳定判别法的推导
参考文献