再版前言
在本书初版问世后的十几年里,世界和中国都发生了巨大变化,控制理论及其在高等院校教学中的面貌也有了长足发展.现在对这部教科书修订再版,应该是适时的.
与初版书相比,再版书的编著者队伍有重要调整.初版的编者中,慕春棣和解学书不再参加,新添了王诗宓和高黛陵.由吴麒和王诗宓共同担任主编.
与初版书相比,再版书的内容有大量改动.凡更换了执笔编著者的各章,几乎都全文重写.考虑到本书虽主要针对工科院校自动控制与自动化专业本科师生编写,但也需要兼顾研究型的院校和专业,同时注意到十几年来高等院校师生的水平有了显著进步,所以再版书增补了若干比较深入的内容.全书新写的和作了重要增补的内容有: 多输入多输出控制系统的系统矩阵描述理论、对角优势系统的逆奈奎斯特阵列理论、多输入多输出系统的特征轨迹理论以及鲁棒控制系统的正规矩阵设计方法、恒值调节系统的设计方法、补根轨迹、修正的z变换、线性系统的循环矩阵、特征结构、多输入量系统的极点配置与特征结构配置、可观测性指数、可达性矩阵与可达程度、无法实现正确四分解的条件、带输入补偿器的解耦控制、离散时间系统的结构分析、采样控制系统的校正、非线性系统的吸引域及其计算方法、极小值原理的推导,等等.再版书对理论内容的陈述也较初版书有所改进.在教学中实际使用本书时,对全书内容可以酌情选用.
再版书比较重视计算机在分析与设计控制系统中的作用,尽量收入了与此相关的内容,同时删减了繁冗过时的某些手工作图技巧.本书编著者于此早已有心,但过去条件不够成熟.今天计算机在中国已相当普及,但计算机在控制理论教学中的应用还有很大可以开发的空间.再版书的编著者希望与我国的专家学者们一起在这方面开创新局面.为此,在清华大学出版社的大力支持下,编著者还将自行研制的一种控制系统分析和设计软件IntelDes 3.0制成光盘,随书免费赠送读者,欢迎读者试用和提出宝贵意见,详见第5章附录5.2的说明.
过去高等学校的专业教科书有在卷首叙述本学科发展简史和中国科学家对本学科的贡献的传统.“文化大革命”后许多教材略去了这部分内容,本书初版亦然.这样或许能避免“招惹是非”,但终属“因噎废食”.有鉴于此,在许多专家学者的大力支持和帮助下,再版书编著者以相当的精力收集了这方面的一些资料,整理成再版书第1章的最后两节和附录1,希望对读者有所裨益.编著者自知知识狭浅,见闻孤陋,所述难登大雅.尤其是对于中国科学家的贡献,不但评述很可能失当,收录的范围更肯定是挂一漏万(不少学者因过谦而不愿提供资料也是原因之一),但为了帮助青年学生了解几代前人毕生劳动留下的雪泥鸿爪,鼓励青年学生踏在前人肩头继续攀登,编著者决心不计个人得失,大胆地开这个头.一切疏漏不当欢迎读者批评指正,并留待未来订正补充.相信读者对此能予理解.
再版书仍由12章组成,但各章的顺序和内容与初版书颇有不同.再版书的第1,3,5章由吴麒执笔(惟其中附录5.2由高黛陵执笔); 第2章由高黛陵执笔; 第4章由高黛陵和吴麒共同执笔; 第6,7,8,12章由王诗宓执笔; 第9,10,11章由杜继宏执笔; 部分章节使用的MATLAB命令段由王诗宓设计; 部分习题的答案由王诗宓和杜继宏给出(惟题号后标有“*”号的习题可能费时较多,是否适宜作为课外作业须请任课教师酌定).软件IntelDes 3.0由高黛陵指导研究生葛军等研制.再版书的部分参考资料在正文中以脚注给出,书后不再另列参考书目.全书的错误和缺点由两主编和全体编著者共同负责.欢迎广大师生和专家学者提出宝贵意见.
再版书是在初版书的基础上改写的,并利用了初版书的部分材料.在此谨向初版书的编者表示衷心感谢.
编著者
2006年1月
