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本書編排架構以古典控製學、現代控製學、物理控製係統的數學模式與數位控製的安排為主，每個章節中均增添瞭許多詳實的觀念解析與重要的例題練習，尤其是配閤國際間最新版本的自動控製教科書，於書中做瞭許多值得讀者注意的註解，相信對讀者在研究、進修與考試上，都會有很大的幫助。

　　本書第一單元從第一章開始至第八章結束，我們稱之為古典控製學。古典控製學探討自動控製最早被完整發展齣來的理論，本單元先從古典控製的基礎數學介紹起，再融入係統的概念，發展齣轉移函數的想法，穩定度的定義，時間響應的探討，根軌跡的理論，頻域的架構與分析，最後控製器的形式與設計。

　　第二單元為第九章至第十二章的內容，我們稱之為現代控製學。現代控製學的內容除瞭先介紹現代控製理論的基礎數學外，更探討瞭現代控製學中最重要的狀態概念，並由此瞭解現代控製學與古典控製學最大的不同處。接著再導引齣現代控製學的三大觀念，也就是漸近穩定、控製性與觀察性的想法。有瞭以上結果，現代控製最重要的學理貢獻，也就是狀態迴授設計與觀察器就可以順利地在第十二章中推導齣來。

　　最後，第三單元為第十三章至第十五章的內容，我們稱之為特殊單元。其中第十三章探討如何建構各種常見控製係統的數學模式，並瞭解實際控製係統在古典控製轉移函數或現代控製動態方程式的關係為何。第十四章則研究基本的離散係統與數位控製理論，瞭解數位化控製係統模式的推導與建立。最後，第十五章則是簡單地介紹非綫性係統的綫性化理論，讓讀者瞭解基礎非綫性係統概念。
 

作者簡介

張碩

　　學曆
　　國立颱灣大學電機研究所 博士

　　經曆
　　大學教授
　　專業領域
　　自動控製理論
　　數位電路設計

詹森

　　學曆
　　國立大學電機 博士

　　經曆
　　颱北、中壢、新竹、颱中大碩講師
　　颱北碩士講師
　　專業領域
　　自動控製理論
　　數位電路設計
 

第0章 控製係統簡介
0-1 控製係統及其基本架構
0-2 迴授控製係統的分類
0-3 控製係統的研究步驟
 
第1章 古典製學的數學基礎
1-1 一些基本函數的定義
1-2 迴鏇積分
1-3 拉氏轉換
1-4 部分分式
1-5 反拉氏轉換
1-6 拉氏轉換的重要定理
 
第2章 古典控製學的係統描述
2-1 緒論
2-2 係統性質
2-3 古典控製學的數學模式錶示法-轉移函數
2-4 綫性非時變係統的係統響應
2-5 方塊圖
2-6 訊號流程圖
2-7 多輸入多輸齣係統的轉移函數矩陣
 
第3章 控製學係統的穩定度與靈敏度
3-1 穩定度
3-2 穩定度測試：羅斯－赫維茲穩定準則
3-3 羅斯穩定準則的應用
3-4 靈敏度
3-5 開路與閉迴路係統的優缺點比較
 
第4章 時間響應分析
4-1 時間響應的基本觀念
4-2 一階係統的暫態響應
4-3 係統極點（特性根）與暫態性能的關係
4-4 加入零點或極點對標準二階暫態響應的影響
4-5 穩態響應
4-6 輸入乾擾所造成的穩態誤差
4-7 誤差準則
 
第5章 根軌跡
5-1 根軌跡的基本觀念
5-2 根軌跡的作圖規則與原理
5-3 根軌跡的作圖範例
5-4 迴授控製係統的基本根軌跡圖形
5-5 開路轉移函數加入極點或零點對根軌跡的影響
5-6 根廓綫
5-7 係統具時間延遲的根軌跡
 
第6章 頻率響應分析
6-1 頻率響應的基本觀念
6-2 標準二階係統的頻率響應分析
6-3 極座標圖
6-4 波德圖
6-5 全通係統與極小相位係統
6-6 係統轉移函數鑑彆
 
第7章 頻域穩定分析
7-1 基本定理
7-2 奈氏穩定準則
7-3 簡化奈氏穩定準則
7-4 相對穩定度
7-5 具有時間延遲的係統穩定度分析
7-6 閉迴路頻率響應
 
第8章 控製係統的設計與補償
8-1 基本觀念
8-2 PID 控製器
8-3 積分終結
8-4 相位領先、落後補償器
8-5 相位領先、落後補償器的頻域補償
8-6 相位領先、落後補償器的時域補償
 
第9章 現代控製學的數學基礎
9-1 矩陣基本性質
9-2 反矩陣
9-3 嚮量空間
9-4 對角化
 
第10章 現代控製學的係統描述
10-1 動態方程式
10-2 動態方程式與轉移函數間的關係
10-3 轉移函數的分解
10-4 狀態轉移矩陣
 
第11章 現代控製學的穩定度、控製性與觀察性
11-1 漸近穩定度
11-2 控製性與觀察性
11-3 控製性與觀察性的測試方法
11-4 控製性與觀察性的重要性質
 
第12章 狀態迴授設計與觀察器
12-1 狀態迴授設計
12-2 狀態迴授的重要性質
12-3 觀察器設計
12-4 狀態迴授與觀察器之閤成
 
第13章 物理係統的數學模式
13-1 機械係統
13-2 倒單擺係統
13-3 衛星姿態控製係統
13-4 數位磁帶傳動控製係統
13-5 電路係統
13-6 OP 電路
13-7 馬達係統
13-8 馬達係統的控製
 
第14章 數位控製
14-1 Z 轉換
14-2 反Z轉換
14-3 離散時間係統的分類
14-4 離散資料係統的數學描述
14-5 取樣資料係統的數學描述
14-6 離散時間係統的穩定度
 
第15章 非綫性係統的綫性化分析
15-1 典型的非綫性係統方程式
15-2 非綫性係統的綫性化
 
參考文獻

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