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控制系统原理及相近课程是高等学校工科学生的核心课程之一。本书一直是该类课程畅销全球的教材范本，至今已经出版至第十二版。主要内容包括控制系统导论、系统数学模型、状态空间模型、反馈控制系统的特性、反馈控制系统的性能、线性反馈系统的稳定性、根轨迹法、频率响应方法、频域稳定性、反馈控制系统设计、状态变量反馈系统设计、鲁棒控制系统和数字控制系统等。本书的例子和习题大多取材于现代科技领域中的实际问题，新颖而恰当。学习和解决这些问题，可以使学生的创造性精神得到潜移默化的提升。
作者简介
Richard C. Dorf是美国加利福尼亚大学戴维斯分校的电气与计算机工程教授。作为在电子工程专业及其应用领域内的知名学者，Dorf教授已经成功撰写和编著出版了多本工程类教科书和手册，其中，Engineering Handbook，Second Edition和Electrical Engineering Handbook, Third Edition两书畅销不衰。同时，Dorf教授还是Technology Ventures一书的合著者之一，这是技术创业领域中最具指导意义的书籍之一。Dorf教授是电气和电子工程师学会（IEEE）会士和美国工程教育者学会（ASEE）会士，一直活跃在控制系统设计和机器人等研究领域。Dorf教授还是PIDA控制器的专利持有者。Robert H. Bishop是美国马凯特大学工学院院长。在受聘马凯特大学之前，他在得克萨斯大学奥斯汀分校航天工程与机械工程系任教20年，是该校的杰出教授，拥有Joe J. King教授讲席。Bishop教授的工程职业生涯起始于麻省理工学院著名的Charles Stark Draper实验室。Bishop教授著有讲授图示化编程的畅销教材Learning with LabVIEW（由电子工业出版社翻译出版），并且还是Mechatronics Handbook的合著者。作为一名才华横溢的教育家，Bishop教授获得了多项教学奖励和荣誉，包括难得的洛克希德马丁战术航空系统公司的优秀工程教学奖，美国工程教育者学会（ASEE）和美国航空航天学会（AIAA）联合颁发的John Leland Atwood奖。John Leland Atwood奖定期授予“长期工作在航天工程教育一线并做出突出贡献的杰出人才”。Bishop教授是美国航空航天学会（AIAA）会士和美国航天学会（AAS）会士，并长期活跃在ASEE和IEEE等学会。
谢红卫。男，湖北洪湖人，1965年生。博士，国防科技大学教授，博士生导师。主要学术方向为自动控制理论、实验鉴定与评估技术、生物信息学。学校“自动控制原理”系列课程的负责人，负责建设的“自动控制原理”课程获评湖南省精品课程。获得军队院校“育才奖”银奖1项，省教学成果二等奖1项，编写、翻译出版教材和专著6部。承担完成科研项目30余项。发表论文100余篇，其中40余篇被SCI收录。获得国防科学技术奖二等奖1项，中国电子学会电子信息科学技术奖一等奖1项。
孙志强。男，山东即墨人，1978年生。博士，国防科技大学讲师。主要学术方向为系统安全性建模与分析、试验数据处理与分析。学校“自动控制原理”课程的主讲教师之一，参与了“自动控制原理”精品课程和MOOC课程的建设工作。承担自然科学基金项目1项，教育部博士点基金项目1项，装备横向合作项目4项；参与装备预先研究项目和预先研究基金项目多项。发表论文20余篇，出版教材3部。发挥了重大作用。承担教学改革项目2项，出版教学论文10余篇。目前，承担装备预先研究基金项目1项，装备横向合作项目3项，参与多项装备预先研究项目和自然科学基金项目。发表论文20余篇，出版教材3部。
宫二玲。女，河南郑州人。博士，国防科技大学副教授。主要学术方向为系统安全性建模与分析、试验数据处理与分析。是学校“自动控制原理”课程的骨干主讲教师，参与了“自动控制原理”精品课程和MOOC课程的建设工作，发挥了重大作用。承担教学改革项目2项，发表教学论文10余篇。目前，承担装备预先研究基金项目1项，装备横向合作项目3项，参与多项装备预先研究项目和自然科学基金项目。发表论文20余篇，出版教材3部。
张纪阳。男，河南泌阳人，1979年生。博士，国防科技大学副教授。主要学术方向为控制原理与工程、生物信息学。目前主要从事无人机飞行控制系统设计与实现、蛋白质组质谱数据分析方面的教学科研工作。承担自然科学基金项目1项，发表科研论文20余篇，参与编写教材2部。
目录
第1章 控制系统导论
1.1 引言
1.2 自动控制简史
1.3 控制系统实例
1.4 工程设计
1.5 控制系统设计
1.6 机电一体化系统
1.7 绿色工程
1.8 控制系统前瞻
1.9 设计实例
1.10 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
1.11 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
术语和概念
第2章 系统数学模型
2.1 引言
2.2 物理系统的微分方程(组)
2.3 物理系统的线性近似
2.4 拉普拉斯变换
2.5 线性系统的传递函数
2.6 框图模型
2.7 信号流图模型
2.8 设计实例
2.9 利用控制系统设计软件进行系统仿真
2.10 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
2.11 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第3章 状态空间模型
3.1 引言
3.2 动态系统的状态变量
3.3 状态微分方程（组）
3.4 信号流图模型和框图模型
3.5 其他形式的信号流图和框图模型
3.6 由状态方程求解传递函数
3.7 状态转移矩阵和系统时间响应
3.8 设计实例
3.9 利用控制系统设计软件分析状态空间模型
3.10 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
3.11 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第4章 反馈控制系统的特性
4.1 引言
4.2 偏差信号分析
4.3 控制系统对参数变化的灵敏度
4.4 反馈控制系统的干扰信号
4.5 系统瞬态响应的调控
4.6 稳态误差
4.7 反馈的代价
4.8 设计实例
4.9 利用控制系统设计软件分析控制系统特性
4.10 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
4.11 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第5章 反馈控制系统的性能
5.1 引言
5.2 测试输入信号
5.3 二阶系统的性能
5.4 零点和第三个极点对二阶系统响应的影响
5.5 s平面上特征根的位置与系统的瞬态响应
5.6 反馈控制系统的稳态误差
5.7 综合性能指标
5.8 线性系统的简化
5.9 设计实例
5.10 利用控制系统设计软件分析系统性能
5.11 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
5.12 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第6章 线性反馈系统的稳定性
6.1 稳定性的概念
6.2 劳斯赫尔维茨稳定性判据
6.3 反馈控制系统的相对稳定性
6.4 状态变量系统的稳定性
6.5 设计实例
6.6 利用控制系统设计软件分析系统的稳定性
6.7 循序渐进设计实例: 磁盘驱动器读取系统
6.8 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第7章 根轨迹法
7.1 引言
7.2 根轨迹的概念
7.3 绘制根轨迹
7.4 应用根轨迹法进行参数设计
7.5 灵敏度与根轨迹
7.6 PID控制器
7.7 负增益控制
7.8 设计实例
7.9 利用控制系统设计软件分析根轨迹
7.10 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
7.11 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第8章 频率响应法
8.1 引言
8.2 频率响应图
8.3 频率响应测量
8.4 频域性能指标
8.5 对数幅相图
8.6 设计实例
8.7 利用控制系统设计软件的频率响应方法
8.8 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
8.9 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第9章 频域稳定性
9.1 引言
9.2 s平面上的围线映射
9.3 奈奎斯特稳性定性判据
9.4 相对稳定性与奈奎斯特稳定性判据
9.5 利用频域方法确定系统的时域性能指标
9.6 系统带宽
9.7 时延系统的稳定性
9.8 设计实例
9.9 频域中的PID控制器
9.10 利用控制系统设计软件分析频域稳定性
9.11 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
9.12 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第10章 反馈控制系统设计
10.1 引言
10.2 系统设计方法
10.3 串联校正网络
10.4 用伯德图法设计超前校正网络
10.5 用根轨迹法设计超前校正网络
10.6 利用积分型校正网络设计反馈控制系统
10.7 用根轨迹法设计滞后校正网络
10.8 用伯德图法设计滞后校正网络
10.9 在伯德图上用解析法进行系统设计
10.10 带前置滤波器的反馈控制系统
10.11 设计具有最小节拍响应的系统
10.12 设计实例
10.13 利用控制系统设计软件设计控制系统
10.14 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
10.15 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第11章 状态变量反馈系统设计
11.1 引言
11.2 能控性和能观性
11.3 全状态反馈控制设计
11.4 观测器设计
11.5 观测器和全状态反馈控制的集成
11.6 参考输入信号
11.7 最优控制系统
11.8 内模设计
11.9 设计实例
11.10 利用控制系统设计软件设计状态变量反馈
11.11 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
11.12 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第12章 鲁棒控制系统
12.1 引言
12.2 鲁棒控制系统和系统灵敏度
12.3 鲁棒性分析
12.4 含有不确定参数的系统
12.5 鲁棒控制系统设计
12.6 鲁棒PID控制器设计
12.7 鲁棒内模控制系统
12.8 设计实例
12.9 伪定量反馈系统
12.10 利用控制系统设计软件设计鲁棒控制系统
12.11 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
12.12 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
第13章 数字控制系统
13.1 引言
13.2 数字控制系统应用概貌
13.3 采样系统
13.4 z变换
13.5 闭环反馈采样控制系统
13.6 二阶采样控制系统的性能
13.7 带有数字校正器的闭环系统
13.8 数字控制系统的根轨迹
13.9 控制器的数字实现
13.10 设计实例
13.11 利用控制系统设计软件设计数字控制系统
13.12 循序渐进设计实例： 磁盘驱动器读取系统
13.13 小结
技能自测
基础练习题
一般习题
难题
设计题
计算机辅助设计题
术语和概念
附录A MATLAB基础知识
参考文献
前言
源于应Robert H. Bishop教授邀请前往访问交流，2001年，我与同事们在高等教育出版社翻译出版了Richard C. Dorf和Robert H. Bishop所著的国际经典教材Modern Control Systems的第八版，后来又应电子工业出版社编辑马岚女士来电约稿，于2011年再次翻译出版了该教材的第十一版。
Modern Control Systems持续改进的成果参见原书前言。在此，我只就英文版第十二版的翻译过程做一些说明。在我们所译的每个版本中，译者序里都会写到： “译稿的欠妥之处在所难免，恭候专家和广大读者批评指正”。此话绝非虚言。这次的译稿又发现了以前两版译稿中的不少错误，择要说明如下： 第1章对术语做了较多的修订； 从第2章开始，全书规范改正了关于“质点”、“质量块”和“质量”的说法不一致的问题，改正了梅森公式部分的几处错误； 从第4章开始，照顾国内的习惯，全书将loop gain规范翻译成“开环传递函数”，而不再将“开环”和“环路”混用； 特别是第9章和第10章，改正了几处致命的翻译错误。至于全书新增内容的翻译，原有文字表述方面的改进，就不胜枚举了。
谢红卫翻译了本书的前言、第1章至第3章及其他附表等，张纪阳翻译了第4章至第6章，宫二玲翻译了第7章和第8章，孙志强翻译了第9章至第13章以及附录。谢红卫负责全书的修改和统稿。
我们在翻译过程中秉承精益求精的原则，追求“信、达、雅”的目标，力图译得严谨流畅，为国内同行献上一本精品译著。但我们还是要说： 译稿的欠妥之处在所难免，恭候专家和广大读者进一步批评指正。
