前言

随着现代应用数学新成果的推出和计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论、信息论、 仿生学为基础的智能控制理论深入发展。

自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。第二次世界大战期间用于设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展，到战后，已形成完整的自动控制理论体系。这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要研究单输入单输出的线性定常数系统的分析和设计问题。

MATLAB是当今最优秀的科技应用软件之一，强大的科学计算与可视化功能、简单易用及开放式的可扩展环境，使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。MATLAB应用广泛，是能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件，掌握了MATLAB就好比掌握了开启这些专业领域大门的钥匙。

Simulink是MATLAB中的一个工具包，其建模与一般程序建模相比更为直观，操作也更为简单，不必记忆各种参数、命令的用法，只用鼠标就能够完成非常复杂的工作。Simulink不但支持线性系统仿真，还支持非线性系统仿真，不但支持连续系统仿真，还支持离散系统甚至混合系统仿真。

在高等学校中，“自动控制”是自动控制类、电子信息工程类及机械与控制工程类各专业学生必修的课程，在其教学计划里各高校可能有各种不同叫法，如自动控制、控制理论、自动控制理论、机械工程控制基础、自动控制工程基础或过程控制原理等。本书名定为《MATLAB R2016a控制系统设计与仿真35个案例分析》，主要讲述该课程里的相关原理与案例。

书中结合实际控制系统的案例，详细介绍了基于MATLAB进行控制系统分析、设计的方法与过程。本书具有以下特点。

（1） 内容翔实，实用性强，书中案例都给出了详细说明，读者可以快速掌握MATLAB在具体案例中的应用。

（2） 本书大量的例题，均选自国内高校广泛使用的自动控制原理的经典教材与考研辅导用书，极具典型性与参考价值，还可供读者在实践训练或实验时使用。

（3） 本书文字叙述清楚，概念阐述准确，深入浅出，通俗易懂，方便自学。

本书取材先进实用，讲解深入浅出，各章均有大量用MATLAB/Simulink实现的仿真实例，便于读者掌握和巩固所学知识。

通过本书的学习，读者不仅可以全面掌握MATLAB编程和开发技术，还可以提高快速分析和解决实际问题的能力，从而能够在最短的时间内解决实际工作中遇到的问题，提升工作效率。

全书共35章，其部分章节内容概述如下：

 创建Simulink仿真系统的过程；

 飞行器控制系统综合与分析的方法；

 最优与鲁棒控制系统设计；

 飞机偏航阻尼器设计的MATLAB实现；

 控制系统根轨迹校正分析；

 现代控制系统设计与仿真分析；

 MATLAB离散控制系统的设计；

 奈奎斯特稳定判据实际应用；

 PID控制器校正MATLAB实现；

 控制系统的典型输入信号时域分析；

 MATLAB控制系统的综合实例；

 控制系统数学模型的MATLAB实现；

 控制系统的暂态特性和稳态特性；

 频域分析的MATLAB函数实现；

 MATLAB函数实现的状态空间分析；

 鲁棒控制系统设计的MATLAB实现；

 借助根轨迹曲线对控制系统进行校正；

 控制系统频域响应校正分析；

 PID控制器参数整定。

本书主要由李晓东编写，此外参加编写的还有张基荣、陈华林、林彦佳、廖文辉、栾颖、周品、曾虹雁、邓俊辉、陈添威、邓耀隆、高永崇、李嘉乐、李锦涛、梁朗星、梁志成。

全书内容深入浅出，图文并茂，各章节之间既相互联系又相对独立，读者可根据自己需要选择阅读。

由于时间仓促，加之作者水平有限，所以疏漏之处在所难免。在此，诚恳地期望得到各领域的专家和广大读者的批评指正，如有问题请发送邮件到workemail6@163.com。

作者

2018年2月