前言
PREFACE

“自动控制原理”是工程类学科的一门重要的专业基础学位课程，在电气工程、机械工程、航天工程等工科专业都会设置。该课程既包含数学与工程科学相结合的理论知识，又包含理论与工程设计实践紧密结合的实验内容。本书是为了配合自动控制理论实验课程的教学而撰写的。

编者经过多年的教学实践获得如下体会：针对“自动控制原理”的实验课程，如果有一套与多媒体教学、网络教学、实物实验教学相结合的新型设备，允许教师拿到课堂进行实验教学、学生课后自己进行实验训练、科研人员针对自己设计的控制算法进行反复实验，会极大地提高“自动控制原理”这门课程的教学效果。

为了实现“课堂教学实验、课后网络化实验、学习者自创实验”的工作目标，我们开发了一套“便携式单自由度机械臂”实验系统，该系统构成了自动控制原理的实验硬件基础；在这样的硬件基础上，又开发了一套软件系统与硬件系统配套使用。我们设计的这套实验系统适合初学者使用，也允许使用者自己开发相应的实验项目。此外本书针对高校常用的“球杆实验系统”和“倒立摆实验系统”也进行了智能控制实验设计方面的讲解。

我们所期望的实验教学不再是学生在规定的时间，在座位有限的实验室进行的自控实验课程。而是将实验教学做到与学生、教师随时随地在一起，使得实验过程也能够如同教科书一般时刻伴随着读者。基于这样的实验教学思想，我们编写了这本涵盖了经典控制理论中多个基本实验的教材，在此基础上也想抛砖引玉，能够为激发高校开发出更多适合于培养工程型人才的实验教学教程出一点力。

全书共分10章，针对数学建模、超前滞后校正、PID控制、智能控制等方面进行设计与实验，每章都有具体的实例与实验模板，目的在于让读者结合实例更加快捷地掌握控制系统的设计与实现方法。

本书主要面向工科院校学习自动控制原理课程师生，可作为大、中专院校相关专业的教学和参考用书，也可供有关工程技术人员和软件工程师参考。为了方便广大读者更加形象直观地使用此书，每一章都给出了实例操作过程的Matlab程序的源文件，供学习者参考使用。全文采用中英文对照的方式撰写，以适应当前大专院校双语教学的需求，也可以作为培养留学生的参考教材。

本书由北京理工大学自动化学院的戴亚平编著，刘向东，姜增如，许向阳等也为本书的编写提供了大量帮助。日本东京工科大学的大山恭弘教授与佘锦华教授于2006年向编者的研究室赠送了最初版本的单自由度机械臂系统，此后北京理工大学自动化学院的多届研究生参与了“便携式单自由度机械臂系统”的开发，目前已经是第4代产品。在此对他们的大力帮助与辛勤工作一并表示感谢。

由于时间仓促，加上编者水平有限，书中不足之处在所难免，欢迎读者联系1282892958@qq. com批评指正，编者将不胜感激。

编者