《国外计算机科学教材系列：控制理论MATLAB教程（英文版）》系统讲述基于MATLAB的控制系统分析和设计方法。全书共7章。第1章总体介绍了MATLAB的基本命令；第2章介绍了MATLAB分析和设计控制系统的预备知识；第3章讨论了如何应用MATLAB获得动态系统的瞬态响应；第4章和第5章分别讲解了如何运用MATLAB进行根轨迹和频域方法的分析和设计；第6章讨论了如何通过MATLAB处理状态空间极点配置和观测器设计问题；第7章提供了控制系统设计中最优参数组的选取方法及二次型最优控制器的求解方法。

《国外计算机科学教材系列：控制理论MATLAB教程（英文版）》的主要读者为自动化专业的本科生、控制科学与工程专业的研究生和从事控制领域工作的科研人员和工程师。

　　导读
　　一个偶然的机会，我们阅读了Ogata教授所著新书MATLAB for Control Engineers，甚感欣喜。MATLAB语言业已成为控制领域最流行的仿真语言，也是该领域最流行的控制系统分析与设计的计算机辅助工具。目前，MATLAB已被融于控制理论的教学，有些学校甚至专门开设了关于MATLAB应用的课程。本书正是一本不可多得的MATLAB控制理论教材和参考书。
　　控制类专业的读者在初次接触MATLAB时，通过两种方法都能学会使用MATLAB。一种方法是基本按照MathWorks公司提供的MATLAB使用手册，特别是控制系统工具箱手册中的内容，全面地、分门别类地学习MATLAB命令。在经过较长时间的练习后，读者会比较全面地掌握MATLAB的知识。但是，在按照MATLAB手册的体系进行学习的过程中，读者往往会感觉内容繁杂并且体系庞大。另一种方法是在简单了解MATLAB的基本概念后，按照控制理论中需要解决的问题来学习和使用有关的命令。由于马上就能解决迫切需要解决的问题，读者立即会对要学的内容产生极大的兴趣。通过较短时间的练习，读者就会熟悉相当数量的关键命令；举一反三，也就能很快地掌握采用MATLAB解决控制理论问题的能力。这本教材采用的正是后一种方法。
　　MATLAB教材比比皆是，而介绍如何运用MATLAB软件解决控制问题的书籍却不多见。由于MATLAB已经成为一个庞大的仿真软件，所以让读者在有限的时间内掌握这种软件，并运用其分析、理解和解决控制理论问题，一直是控制专业类师生及应用人员的迫切愿望。所幸的是，本书将MATLAB的介绍和控制理论的学习有机地融合在一起，对需要掌握的MATLAB内容及其深度也把握得恰到好处。读者很容易通过本书来运用MATLAB解决控制问题，而不会被“淹没”到软件的庞大体系之中。
　　Ogata教授撰写的Modern Control Engineering一书已成为控制理论的最经典教材之一，其第五版已于2009年问世，并已由电子工业出版社翻译和影印出版。这本MATLAB教材的编排与Ogata的现代控制工程教材是同步的。读者一打开本书，就会有一种似曾相识的亲切感，也许就会有继续研读的愿望。书中除了开篇关于MATLAB基本内容的介绍之外，其他章节的安排基本上与Modern Control Engineering一一对应，覆盖了系统建模、瞬态响应分析、根轨迹分析、频域分析及状态空间控制系统设计方法和优化问题。因此，本书基本上按照控制理论的体系来安排全书内容，体现了控制理论为主体，MATLAB为辅助工具的思想。这种编排方式便于学生同步学习或针对特定控制问题寻求MATLAB处理方法。
　　本书的主要目的是讲述如何使用MATLAB命令来分析和解决控制问题，但书中也较为全面地介绍了控制理论的基本概念和理论，并以MATLAB命令对例题进行了全面的分析和求解，所以读者会感到书中的内容特别具有针对性。因此，通过对本书的学习不仅能够掌握利用MATLAB进行控制系统仿真的技能，而且能够加深对控制理论中基本概念的理解，培养控制系统分析和设计的能力。
　　正是由于本书的上述特点，相信很多读者都会开卷有益。本书不仅可以作为控制系统仿真课程的教材，也可以作为本科生或研究生自动控制原理课程的辅助教材。本书深入浅出的写作风格也使它成为从事控制领域工作的科研人员和工程技术人员的自学用书和参考手册。
　　清华大学  王诗宓、王峻

Preface
Chapter 1 Introduction to MATLAB
1-1 Introduction
1-2 Addition, Subtraction, Multiplication, and Division with MATLAB
1-3 Computing Matrix Functions
1-4 Plotting Response Curves
1-5 Three-Dimensional Plots
1-6 Drawing Geometrical Figures with MATLAB

Chapter 2 Preliminary Study of MATLAB Analysis of Dynamic Systems
2-1 Partial-Fraction Expansion with MATLAB
2-2 Transformation of Mathematical Models of Dynamic Systems
2-3 MATLAB Representation of Systems in Block Diagram Form

Chapter 3 Transient-Response Analysis
3-1 Introduction
3-2 Step Response
3-3 Impulse Response
3-4 Ramp Response
3-5 Response to Arbitrary Input
3-6 Response to Arbitrary Initial Condition
3-7 Three-Dimensional Plots

Chapter 4 Root-Locus Analysis
4-1 Introduction
4-2 Root Locus Plots with Polar Grids
4-3 Finding the Gain Value K at an Arbitrary Point on the Root Locus
4-4 Root-Locus Plots of Non-Minimum-Phase Systems
4-5 Root-Locus Plots of Conditionally Stable Systems
4-6 Root Loci for Systems with Transport Lag
4-7 Root-Locus Approach to Control Systems Compensation

Chapter 5 Frequency-Response Analysis
5-1 Plotting Bode Diagrams with MATLAB
5-2 Plotting Nyquist Diagrams with MATLAB
5-3 Log-Magnitude-Versus-Phase Plots
5-4 Phase Margin and Gain Margin 262
5-5 Frequency-Response Approach to Control Systems Compensation

Chapter 6 MATLAB Approach to the State-Space Design of Control Systems
6-1 Introduction
6-2 Controllability and Observability
6-3 Pole Placement
6-4 Solving Pole-Placement Problems with MATLAB
6-5 Design of State Observers with MATLAB
6-6 Minimum-Order Observers
6-7 Observer Controllers

Chapter 7 Some Optimization Problems Solved with MATLAB
7-1 Computational Approach to Obtaining Optimal Sets of Parameter Values
7-2 Solving Quadratic Optimal Control Problems with MATLAB

Appendix
References
Index