自动化技术广泛应用于各行各业中，它不仅把人从繁重的体力劳动，以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且极地提高劳动生产率。
自动化技术的基础是控制科学。自动控制作为解放人类生产力的至关重要的手段，已经渗透到人类社会的各个领域。而自动化控制原理这门课程研究就是自动控制系统普通的运动规律，以及通用的控制方法。
“自动控制原理”课程涵盖了控制科学全部的早期理论研究成果。从瓦特关于蒸汽机的离心调速器的发明、麦克斯韦的论文《论调节器》、到布莱克发明的负反馈放大器、奈奎斯特的频域稳定性分析法，以及Bode的对数特性，这些都构成了以传递函数和频率特性为基础的经典控制理论的核心内容。
因此，“自动控制原理”作为控制科学后续发展的各分支理论的基础，不仅是自动化专业的重要专业核心课程，还是所有电类、机械类、能源动力类、化工类与自动化相关的各专业的基础课程。
“自动控制原理”课程涉及控制系统的普遍运行规律和通用的控制方法、分析系统稳定性、瞬态性能、稳定性能的时域法、根轨迹法和频域分析法，以及使系统性能满足期望的性能指标的控制器的设计方法。
“自动控制原理”的MOOC课程给出了经典控制理论的基本内容，学习时应注意对基本概念的理解。
成绩以百分计，总分=平时作业、实验、测验（占50%）+期末考试（占50%）
先修课程：高等数学、复变函数、大学物理、电路分析、模拟电子技术、信号与系统。
学习自动控制理论要反复用到《高等数学》、《复变函数》中的微分方程理论、积分变换、线性代数部分及拉普拉斯变换方法；《大学物理》中的力学、电学等规律；《电路分析》中的基本定律及电路分析方法；《模拟电子技术》中设计放大器的理论与方法及运算放大器的应用、反馈、频率特性等内容；《信号与系统》中时域分析、拉普拉斯变换、Z变换、劳斯判据、频率特性、传递函数、信号流程图、梅逊公式等知识点。
（一）概述 （2学时）
教学基本知识点：
1. 自动控制的意义和作用
2. 自动控制系统的组成
3. 自动控制系统的分类
4. 自动控制系统的性能要求
教学目的及要求：
1. 了解本课程的内容、性质和任务；
2. 了解自动控制理论的发展历史；
3. 掌握自动控制的基本概念、结构、分类等术语；
4. 了解对控制系统的基本要求；
5. 能根据系统原理图绘制系统方框图。
教学重点：
1. 控制系统的概念；
2. 自动控制的基本结构与分类；
3. 对控制系统的基本要求。
教学难点：
根据系统原理图绘制方框图。
（二）自动控制系统的数学模型（6学时）
教学基本知识点：
1. 控制系统的微分方程组
2. 传递函数的性质和典型环节的传递函数
3. 动态结构图的等效变换
4. 求传递函数的梅逊公式
教学目的及要求：
1. 了解控制系统数学模型的基本概念和意义；
2. 掌握建立控制系统微分方程数学模型的方法；
3. 掌握建立控制系统传递函数数学模型的方法；
4. 掌握建立控制系统动态方框图数学模型以及化简的方法，理解并掌握应用梅森公式 求解传递函数的方法；
5. 了解典型反馈控制系统中开环、闭环和误差传递函数的概念。
6. 了解典型环节的特点，掌握由运算放大器构成的典型环节的原理。
教学重点：
1. 微分方程的列写；
2. 传递函数的概念及典型环节的传递函数；
3. 由动态结构图或信号流图求传递函数；
4. 用梅森公式求传递函数。
教学难点：
微分方程的列写；与求各种传递函数。
（三）时域分析法（8学时）
教学基本知识点：
1. 典型的输入信号
2. 阶跃响应的性能指标
3. 一阶系统的时域分析
4. 二阶系统的时域分析
5. 高阶系统分析
6. 控制系统的稳定性和稳态误差分析
7. 改善系统性能的措施
教学目的及要求：
1. 了解典型输入信号的形式及其拉氏变换表达式；
2. 了解控制系统的性能指标；
3. 了解一阶系统的基本特点，熟练掌握一阶系统的分析方法；
4. 了解二阶系统的基本特点，熟练掌握欠阻尼二阶系统的分析方法，学会改善二阶系统性能的常用措施；
5. 了解高阶系统的动态响应特点。
6. 熟练掌握分析控制系统稳定性的方法，学会结构不稳定控制系统的改进方法；
7. 掌握控制系统稳态误差的计算方法，学会改善系统稳态精度的方法。
教学重点：
1. 二阶系统的阶跃响应（尤其是欠阻尼）分析及性能的改善方法；
2. 稳定性判据；
3. 稳态误差的计算与减小ess的措施。
教学难点：
性能指标与控制系统各参数的关系。
（四）根轨迹分析法（1学时）
教学基本知识点：
1. 根轨迹的定义和与系统性能的关系
2. 根轨迹方程及应用
3. 根轨迹的基本特征
教学目的及要求：
1. 了解根轨迹的基本概念；
2. 了解绘制根轨迹的基本特征。
教学重点：
根轨迹的基本概念。
教学难点：
对根轨迹方程的理解。
（五）频率特性法 （11学时）
教学基本知识点：
1. 频率特性的定义
2. 频率特性的表示方法
3. 典型环节的频率特性
4. 系统开环频率特性
5. 奈奎斯特稳定判据
6. 稳定裕度
7. 闭环频率特性
8. 开环频率特性与系统阶跃响应的关系
教学目的及要求：
1. 了解频率特性的基本概念；
2. 熟练掌握典型环节的频率特性，学会控制系统Nyquist图和Bode图的绘制方法；
3. 熟练掌握根据伯德图确定传递函数的方法；
4. 熟练掌握根据Nyquist图和Bode图分析系统稳定性的方法；
5. 了解系统的频率特性与性能之间的关系。
教学重点：
1. 开环系统频率特性的绘制—极坐标、对数坐标；
2. 稳定判据——奈氏判据；
3. 闭环系统的性能分析。
教学难点：
频率特性的绘制与奈氏判据；剪切频率ωc和相角裕度γ的计算。
（六）控制系统的校正与设计（4学时）
教学基本知识点：
1. 控制系统设计与校正的概念
2. 串联校正、PID控制器设计
3. 典型的Ⅰ型、Ⅱ型系统
教学目的及要求：
1. 了解反馈校正、串联校正、前馈校正的特点；
2. 理解串联超前与滞后校正、PID等常用校正装置的频率特性；
3. 熟练掌握串联超前校正的设计方法和步骤；
4. 熟练掌握串联滞后校正的设计方法和步骤；
5. 了解PID控制器的特点和设计方法；
6. 掌握用的控制系统的工程设计方法。
教学重点：
1. 串联超前校正、串联滞后校正的设计方法；
2. PID控制器的设计方法；
3. 典型的Ⅰ型、Ⅱ型系统的设计方法。
教学难点：
1. 常用校正装置的频率特性；
2. 频率特性法及其设计依据；
3. 三频段理论。
张爱民，王勇主编，清华大学出版社，2006，《自动控制原理》
1. 潘丰、徐颖秦主编，自动控制原理，机械工业出版社，2012.
2. 胡寿松主编，自动控制原理（第六版），科学出版社，2013.
3. 吴麒主编，自动控制原理，清华大学出版社，2006.
4. 夏德钤，自动控制理论（第三版），机械工业出版社，2007.
5. 鄢景华，自动控制原理(修订版)，哈尔滨工业大学出版社，2006.
6. 戴先中，自动化学科概论，高等教育出版社，2006.
7. K. Ogata，Modern Control Engineering（5th Revised edition）, Prentice Hall, 2009.
8. R.C.Dorf，Modern Control System( Eleventh Edition), 英文影印版，电子工业出版社，2009.