前言

目前市场上已经出版了很多关于自动控制理论的书籍。本书不再更多地介绍控制理论，而是结合各种实际设计问题，来阐述一些控制设计方法的应用。作者在长期的教学和科研工作中发现，多数学生或研究人员，学完理论进行设计时，遇到具体问题往往不知如何入手。同时，关于控制系统设计的一些书籍中先进的设计方法在处理常规系统的设计方面都有很好的例子，但是在处理一些特殊类型系统的设计方面尚少有讨论或只有一些原理性的讨论。例如对不稳定对象、弱阻尼挠性系统、三明治系统、柔性关节机械臂、超空泡航行体以及非线性多项式系统设计等。这里指的是如何明确这些特殊类型系统的设计要求、设计限制和特点，以及PID和H_∞等先进综合方法在满足这些特殊设计要求时理论上要进行的一些工作。本书的主要内容就是要将这些先进的设计方法推广到一些常见的特殊系统上，为这些系统提供一些实用的设计方法，同时又充实和发展一些新兴的设计理论。

本书共分为7章。第1章介绍控制系统及技术的发展、主要分析方法和性能指标；第2章介绍不稳定对象的控制设计方法；第3章介绍挠性系统的控制设计方法；第4章介绍三明治系统的复合控制器设计方法；第5章介绍基于奇异值摄动的双连杆机械臂轨迹跟踪控制；第6章介绍超空泡航行体的控制设计方法；第7章介绍非线性多项式系统的SOS法分析和设计。本书的基础主要是作者孟范伟博士期间的研究成果。然后根据全体作者们多年的教学和科研实践，又扩充了近年来控制系统设计方面的一些实例。本书由孟范伟、李文超、庞爱平、沙晓鹏共同编写，全书由孟范伟统稿。

本书介绍了大量的应用实例和较多的设计方法，因此本书对从事控制理论研究的人员具有一定的参考价值。阅读本书只需具备自动控制原理、现代控制理论以及一些基本的数学知识。本书也可作为自动控制专业高年级本科生和研究生的教材，适用于32学时。

本书得到了东北大学秦皇岛分校一流课程建设的专项资金支持。东北大学秦皇岛分校段洪君教授对书稿进行了仔细的评阅并提出了许多宝贵的意见。本书在完稿过程中得到了哈尔滨工业大学博士生成知宁的大力支持，他承担了大量的图稿制作工作。在此一并致谢。

作者

于东北大学秦皇岛分校