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第1章 绪论1

1.1常见的控制现象和自动化技术1

1.2基本概念和术语7

1.3控制理论与自动化技术发展简史13

1.4本章小结23

思考题23

扩展案例——双轮自平衡车与双轮教育机器人简介24

第2章 自动控制系统的描述原理26

2.1自动控制系统的组成26

2.2自动控制系统的模型体系32

2.3自动控制系统的性能描述43

2.4自动控制理论47

2.5本章小结54

思考题55

扩展描述——双轮教育机器人的主要组成及结构56

第3章 自动控制系统的基本控制过程58

3.1人工控制与自动控制58

3.2自动控制系统的基本控制方式59

3.3不同输入信号作用下的控制62

3.4不同特性信号作用下的控制65

3.5控制系统中的非线性现象68

3.6本章小结74

思考题74

扩展了解——双轮教育机器人的控制过程75

第4章 自动控制系统的基本控制方法77

4.1 PID控制77

4.2非线性控制81

4.3最优控制83

4.4自适应控制88

4.5智能控制93

4.6本章小结98

思考题99

扩展理解——双轮教育机器人的控制方法99

第5章 自动控制系统的基本元件与设备102

5.1信息获取元件——传感器102

5.2信息传输设备——信号转换与传输网络108

5.3信息处理设备——控制器114

5.4信息应用设备——执行器117

5.5自动控制系统集成与优化126

5.6本章小结127

思考题127

扩展认识——双轮教育机器人主要功能部件128

第6章 控制与自动化技术的应用131

6.1机械制造自动化系统131

6.2过程工业自动化系统135

6.3电力系统自动化系统138

6.4飞行器控制系统143

6.5自动化仓储系统152

6.6智能交通系统160

6.7管控一体化系统163

6.8指挥控制系统169

6.9本章小结176

思考题177

第7章 信息化时代的控制178

7.1网络控制178

7.2航空航天和运输控制181

7.3机器人185

7.4复杂决策系统的控制188

7.5生物和医药中的控制189

7.6材料和加工过程中的控制192

7.7其他控制领域194

7.8本章小结196

思考题196

扩展思考——在教育机器人上还可以做什么196

第8章 自动化人才的培养199

8.1自动化人才的综合素质要求199

8.2自动化专业人才的能力培养201

8.3自动化专业人才的知识学习203

8.4本章小结212

思考题213

参考文献214

附录217

A.控制学科的3本经典著作简介217

B.控制理论发展过程中的25篇经典论文220

C.国际著名的自动化组织与机构222

D.国际上影响力较大的自动化领域学术刊物223

E.国际知名的自动化技术与系统研发企业225

F.中国的自动化组织及学术刊物228

G.控制与自动化领域常用网络资源228

H.工程教育认证标准（节选）228