本书的定位是要为机械工程、电机工程、电子工程、计算机工程等非控制工程专业的本科生提供一本内容适度、实用性强和学时较少的控制理论教材。内容覆盖了经典控制理论和现代控制理论的基础部分,方法包括子频率响应法、根轨迹法和状态空间法。本书已被美国多所知名大学采用作为电子工程等专业的本科层次的控制理论教材或主要教学参考书。本书的主要特点是,从非控制工程专业本科生对控制理论的需求和教学学时相对要少的实情出发,在体系结构和内容安排上作了富有新意的改革。例如,破除章节式结构、设立专题;破除按一个结论引入例子的惯例,增加自不同专业背景的研究案例。本书前言在过去的二十来年中,尽管我一直在向机械工程的本科生讲授线性控制系统工程,但却从未激起过撰写有关该学科教科书的念头,直到我第一次有机会在一个学期中同时讲授控制学和动力学。这使我能够直接比较这两门学科的结构、风格以及学生对指定教科书的使用情况。这样的比较是相当有启发性的。这两本书都已经面世十几年,并且已经出版了几个版本。当时,控制学课本和动力学课本都是最畅销的,然而,它们的风格却很不一样。动力学课本是按以下格式撰写的:每个主题由相对独立的专题内容组成,每个专题的内容刚好适合在一次课中讲解;接着,用两三道例题向学生讲解如何应用这个专题内容来解决工程问题;最后,给出几道作业题,使学生能够测试自己对这些内容的理解情况。而控制学课本则是以比较传统的风格撰写的,即由几章组成,每章有50页左右的内容,随后有20道左右的习题。在讲授这两门课程时,学生明显会更多地使用动力学课本。他们没有被每次课所包含的大量内容所吓倒,丰富的例题与习题不仅保证了他们可以对内容的理解程度进行自我评估,而且使得学生对该学科结构有更好的构想。从教师的角度来看,使用已经分成适合授课量的内容会使得课程计划的编排更加容易。在本书中,我设法使用了与刚描述过的动力学课本相同的方法。我希望内容的模块化特点能使这本书与授课课程紧密关联,尽管仍然有足够的灵活性允许教师增加其他的主题或者略过他(她)认为学生们已经掌握的内容。基于学生对我讲授过的控制学课程的评论,关于解题的同感看起来是:①例题越多越好;②学生喜欢例题中有更详细的解法。在本书中,我已经设法解决了这两个问题。特别是在每个单元的末尾包含了具有详细解法的例题,这样学生就可以看到前面内容的应用。为了使学生理解如何利用控制系统分析这种基本手段来进行复杂工程系统的设计,我还在第25单元后面增加了几个设计案例的研究。在许多案例中,它们展示了几种可供选择的方法来达到要求的性能,而且向学生提供了一种构想,即本书中描述的各种分析题如何才能使用、综合和应用到实际工程系统中。当初,本书主要是打算针对机械工程的本科生,尽管其他工程学科的学生会发现这些内容与他们的领域区别不大。在大多数领域中,传统的系统分支包括:介绍性的系统建模课程:大学二年级;线性控制系统课程:大学三年级;进控制课程:大学四年级。本书针对的是大学三年级的课程,并假设学生已经熟悉系统建模。本书包含了一些这方面的内容,但仅仅是为了提供向控制学的平滑过渡而非讲授建立物理模型的方法。关于为本书提供软件应用的问题,目的是强调控制学的基础,而不是侧重于计算方法或计算工具。鼓励学生在适当的地方使用任何一种可利用的软件,所举例子中已使用了FORTRAN,BASIC代码和像MATLAB那样的商用软件包。对于课本中涉及的一些虽然不难但处理费时的问题,强烈推荐使用像MATLAB或MATRIX这样的商业软件包。最后,我要感谢许多帮助我撰写本书的人们。McGraw-Hill的员工使得本书的出版过程如任何作者所期盼的那样令人愉快。我在爱丁堡大学、罗德艾兰州大学、德州A