前 言
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，是matrix＆laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB的基本数据单位是矩阵，用于算法开发、数据可视化、数据分析，以及数值计算的高级技术计算语言和交互环境。Simulink是一种用于对多领域动态和嵌入式系统进行仿真和模型设计的图形化环境，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
控制系统仿真技术是利用地面仿真设备来研究飞行器控制系统动态性能的技术，是近几十年发展起来的，建立在控制理论、系统科学与辨识、计算机技术等学科上的综合性很强的实验科学技术。同时，仿真实验作为一种科学研究手段，具有不受设备和环境条件限制、不受时间和地点限制、投资小等优点而得到了人们越来越多的重视。为了进行控制系统的仿真研究，需要建立仿真系统，这就首先要确定系统模型并用仿真计算机和各种仿真设备（如运动模拟器、目标模拟器和环境模拟器等）来具体实现这个模型。这样建成的仿真系统可以重复使用。仿真设备具有通用性，既便于使用又便于维修，比飞行试验的成本低得多，因而仿真是研究和设计控制系统的一种有效方法。
在众多仿真软件中，适用于控制系统计算机辅助设计的有很多，但MATLAB以其模块化的计算方法、可视化与智能化的人机交互功能、以矩阵为计算单位、具有丰富的绘图功能、数据处理能力强等独特的特点，而成为控制系统设计和仿真领域最受欢迎的软件系统。
本书以MATLAB系统的分析和设计为对象，以MATLAB为工具，既介绍了控制系统的特点与分析方法，又介绍了利用MATLAB解决各种控制问题，做到了理论与实践相结合。结合目前市场需求，本书在编写上具有如下特点：
（1）以MATLAB为主线，内容紧扣自动控制原理。因此，本书既可以独立使用，也可以作为自动控制原理课程的辅助教材。
（2）理论与实践相结合。本书以控制系统设计的概念切入，利用MATLAB解决实际控制问题，做到理论与实践相结合，提高读者的动手能力。
（3）深入浅出，内容丰富。本书从控制系统仿真设计最基本的内容着手，逐渐深入各种控制问题，每个概念都有对应的典型实例。
（4）内容全，覆盖面广。本书内容非常全面，覆盖了大部分控制系统仿真问题，是一本不错的控制系统参考书。
全书共分为11章，主要以下包括。
第1章简单介绍了MATLAB R2016a，主要包括MATLAB的功能特点、工作环境、基础知识等内容。
第2章介绍了MATLAB线性控制系统模型，主要包括控制系统概述、线性控制系统模型、系统模型间的转换、系统模型间的连接等内容。
第3章介绍了MATLAB线性控制系统分析，主要包括线性系统稳定性概述、线性系统性质分析、线性系统的可控性与可观测性等内容。
第4章介绍了MATLAB时域分析，主要包括时域分析的方法、二阶系统时域分析、高阶系统分析等内容。
第5章介绍了MATLAB根轨迹分析，主要包括根轨迹的基本概念、根轨迹的MATLAB函数、控制系统的根轨迹校正方法等内容。
第6章介绍了MATLAB频域分析，主要包括频域分析的一般方法、频域分析的系统性能分析、频域分析校正等内容。
第7章介绍了PID控制器分析，主要包括PID控制概述、PID控制的设计、PID控制器参数整定法等内容。
第8章介绍了MATLAB非线性系统分析，主要包括非线性系统的其他相关概念、Simulink介绍、非线性系统分析与仿真、离散系统等内容。
第9章介绍了MATLAB状态空间控制系统分析，主要包括状态的基本概念、状态空间表达式的标准型、极点配置等内容。
第10章介绍了MATLAB鲁棒控制器分析，主要包括鲁棒控制问题概述、鲁棒控制系统的MATLAB法、范数鲁棒控制器的设计等内容。
第11章介绍了MATLAB智能控制分析，主要包括智能控制概述、神经网络控制系统、模糊逻辑控制系统、遗传算法等内容。
本书由邓奋发编著，参加编写的还有赵书兰、刘志伟、栾颖、王宇华、吴茂、方清城、李晓东、何正风、丁伟雄、李娅、辛焕平、杨文茵、顾艳春、张德丰。
本书可作为控制工程、通信工程、电子信息领域广大科研人员、学者、工程技术人员的参考用书，也可作为高等院校相关专业的教学用书。
由于时间仓促，加之作者水平有限，错误和疏漏之处在所难免。在此，诚恳地期望得到各领域专家和广大读者的批评指正。
编 著 者
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