本书是为自动化等专业的自动控制原理(现代部分)、研究生的现代控制理论或控制课程编写的，也可以作为其他工程技术人员的参考书。学习这门课程的学生应具备电工、机械和工程数学等方面的基础知识，这门课程的先修课程是与自动控制原理同等水平教材讲授的经典控制理论部分本科生层次的课程。学生可以结合线性时不变系统中的“传递函数极点”等概念来理解“状态变量”等概念。要学好这门课程，具备或复习好诸如微积分、微分方程、矩阵等基础数学理论十分必要。本书涉及线性控制系统、非线性控制系统、混杂控制系统3种系统模型，涵盖了除时变系统、分布参数系统外的绝大多数问题类型。

本书在编写过程中，为方便教学内容组织，采用了模块化结构，共分4大部分。

第一部分由1~4章组成。第1章是关于线性时不变控制系统状态空间描述的基础知识。这一章是区分控制理论“经典”和“现代” 部分的主要知识点，虽然主要针对线性时不变控制系统来写，但状态空间建模的思想、形式和方法可以推广到其他任何系统的建模。接下来依次是状态方程的求解、结构特征与稳定性分析、状态反馈及输出控制的综合设计方法。学完这4章，可以说，自动化专业的同学们从令人费解的经典控制“频域”分析设计过渡到了更简明直观的“现代”时域空间设计了。

第二部分是第5章。本章与运筹学中的线性规划、非线性规划等紧密相关联，数学公式虽多，但归纳起来不外乎列写一个包括目标函数和约束条件在内的最优控制问题，以及找一个能解此类最优问题(可能是线性规划(LP)、二次规划(QP)、非线性规划(NP)、半定规划(SP)、整数规划(IP)或混合整数的线性/二次规划(MILP/MIQP)等)的解题器。由于解决任何工程问题最终可能都是在各种限定条件下的折中方案或利益平衡，因此理工科学生如何能归纳出最优问题非常重要。

第三部分由第6章和第7章组成。这两章是经典控制理论中关于非线性控制系统分析内容(主要是描述函数法、相平面法等)的延伸，这里强调的是非线性控制系统的构造型方法。非线性控制系统本身就是一个相对独立、庞大、开放发展的体系，有许多未解决的问题需要探索。

第四部分是第8章。这章属于在现代控制理论教材内容安排上所做的创新型尝试，学习难度较大。期望新一代年轻控制专家能在传承“经典”、学好和把握“现代”、面向未来“混杂”发展的经历中成长。

本书由袁德成、樊立萍主编。绪论、第1章和第2章由袁德成教授编写，第6章和第7章由樊立萍教授编写，第3章和第8章由李凌副教授编写，第4章和第5章由郭小萍副教授编写。

感谢清华大学出版社的大力支持以及沈阳化工学院对国家“十一五”规划教材所提供的资助。

编者于沈阳〖〗2006年12月