本课程主要讲解的内容如下：1.控制系统典型环节的模拟实验；2.线性定常系统的瞬态响应误差分析；3.线性定常系统的稳定性分析；4.自动控制系统的校正；5.状态空间法；6.能控、能观性；7.极点配置观测器；8.*优控制；9.自适应控制；10.非线性分析基础；11.模糊控制与智能控制先进控制技术在机器人，智能设备，交通工具，化工生产过程等行业的典型应用。本教材围绕上述内容展开，注重经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论层次间的纵向联接性，将理论与工程案例有机结合，培养研究生用理论指导解决工程问题的思维习惯，提高读者的现代控制工程基础课程学习效率和解决复杂工程问题的能力。
1)采用图文并茂的讲解思路，由浅入深、逐层剖析，进行PLC技术的理论讲解和实验指导，加强学生动手能力和认知水平。2)紧跟时代发展，结合工程实际，对控制理论应用的思路进行讲解。3)强化自动化专业课程间的纵向联接性，把经典控制理论，现代控制理论，高级控制理论与应用放到一个系统框架中进行讲解，增强读者的处理复杂工程能力。
自动控制理论与技术在工业、农业、交通、国防领域广泛应用，对提升社会劳动生产效率、改善工作条件、提高生产质量和降低生产成本均有立竿见影的作用。随着国家大力推进中国制造2025战略，加快工业化与信息化融合进程，控制理论与技术在其中发挥着举足轻重的作用。编写和使用面向专业硕士和工程技术人员的现代控制工程基础教材，有利于快速培养该领域的高级应用型人才，普及和推广控制理论与方法在各行业中的应用，助推国民经济健康发展和产业升级。1. 本书的形成现代控制工程基础是一门理论性与实践性很强的专业基础课。《现代控制工程基础》基于东华理工大学控制工程、机械工程专业硕士研究生开设的专业基础课程讲义编写。众所周知，掌握并能熟练应用该课程相关理论与方法解决工作中遇到的科学或工程问题是控制工程与机械工程专业硕士的培养方向，也是其成长为高级应用型工程技术人员的必由之路。作为面向来自不同本科专业背景的研究生教材，能帮助研究生快速掌握本领域广泛使用的控制工程相关理论基础，对有效提升研究生的培养质量与效率有重要的现实意义。目前，与控制理论相关的教材普遍存在理论艰深、内容陈旧且与实际应用脱节的问题。本教材是编者以近年教改成果为基础，结合编者本人从事科研的体会，精选面向专业硕士研究生与工程技术人员的实用控制理论与技术内容编写而成的，可供相关院校与专业技术人员选择使用。通过对本教材内容的学习，一方面可以加深读者对理论知识的理解，另一方面可以提升读者对实际工程问题的思考、抽象、分析、推理和解决工程问题的能力。2. 主要内容根据东华理工大学现代控制工程基础课程的教学大纲，本教材的主要内容包含如下方面：①绪论，包括控制理论的应用意义、发展阶段及其面临的挑战和发展方向；②经典控制理论，包括经典控制理论概述、数学模型与典型环节、时域分析法、根轨迹法、频域分析法和离散控制系统等内容；③现代控制理论，包括现代控制理论概述、状态空间与数学模型变换、离散系统状态空间的解、系统的能控能观性、系统的稳定性及稳定判据和极点配置与观测器等内容；④*优控制，包括*优控制理论概述、*优控制的变分法、极小值原理和线性二次型*优控制系统等内容；⑤自适应控制，包括自适应控制概述、模型参考自适应控制、自校正控制和新型自适应控制技术简介等内容；⑥智能控制，包括智能控制概述、模糊逻辑控制与神经网络控制等内容。本教材涵盖了当前科研领域和工程领域主流的控制理论及方法，是一部内容精而全的教科书。3. 编写特色相较于其他教材，在内容体系与结构上，本教材提供多领域的工程案例，使得抽象难懂的理论知识变成形象具体的知识；在知识表述方式上，本教材简化甚至避免复杂的推理过程。本教材以应用为目的，以能力培养为导向，突出解决问题、分析问题与动手能力的培养，对巩固研究生的专业基础和构建专业思维起到非常关键的作用。该教材的特色与创新体现在：在内容上，将经典控制理论、现代控制理论与智能控制理论知识整合在一起，将控制对象在不同时期的研究方法进行对比，利于读者理解不同理论方法之间的内在联系与优缺点；在结构上，体现了理论与实践相统一的思想，相较于以前的教材更加注重实践；在知识表述方式上，侧重以应用为导向的能力培养思路；同时，本教材还进一步扩大了课程理论与应用的覆盖范围，提升了课程的适应性。目前，现代控制工程基础课程是面向东华理工大学控制工程专业领域硕士研究生课程建设项目，先后通过校级核心课程、校级课程思政示范课、江西省优质课程项目验收。该课程建设项目成果获得东华理工大学教学成果二等奖。Ⅱ现代控制工程基础前言Ⅲ4. 作者致谢本教材为江西省学位教育优质课程现代控制工程基础课程的配套教材。感谢东华理工大学研究生院、机械与电子工程学院的大力支持与资助；感谢江西省级教学团队、现代控制工程基础课程教学团队李跃忠教授、刘树博副教授、刘国权副教授、吴生彪博士、朱立老师、葛远香老师等对本教材内容提出的许多宝贵意见；感谢罗翌绫、刘瑞、谭臻、张志远等同学参与本书的录入、排版和插图绘制；感谢华中科技大学出版社为本书的出版提供了有益的修改建议和付出的辛勤劳动。5. 联系作者本教材的内容虽然经过作者多年教学应用与修改，但仍不免存在疏漏与错误，欢迎使用本教材的教师同行和读者批评指正。联系邮箱为37171880@qq.com或xxluo@ecut.edu.cn。编者2024年8月于南昌
罗先喜，男，博士，教授。美国阿拉巴马大学访问学者，机械工业教育学会电气及自动化学科教学委员会委员,江西省自动化学会理事，东华理工大学机电学院自动化系主任。近年来一直从事仪器仪表工程，控制理论与控制工程领域的研究，主要研究方向是控制系统建模与优化控制、检测技术与数据处理、能源管理系统和电子系统设计及相关应用技术。系统讲授电机与拖动技术、电力电子技术、现代控制理论、过程控制、控制仪表与装置等课程。主持和参与国家和省部级科研10项，包括国家自然科学基金项目3项。先后在国内外知名期刊和会议上发表EI论文40余篇，出版专著1部，获得国家专利授权5项，软件著作权15项。
1绪论(1)1.1控制理论的应用意义(1)1.2控制理论的发展阶段(2)1.3控制理论面临的挑战和发展方向(6)本章小结(7)思考题(7)2经典控制理论(8)2.1经典控制理论概述(8)2.2数学模型与典型环节(15)2.3时域分析法(31)2.4根轨迹法(57)2.5频域分析法(71)2.6离散控制系统(96)本章小结(107)思考题(109)3现代控制理论(112)3.1现代控制理论概述(112)3.2状态空间与数学模型变换(114)3.3离散系统状态空间的解(136)3.4系统的能控能观性(139)3.5系统的稳定性及稳定判据(154)3.6极点配置与观测器(161)本章小结(170)思考题(171)4*优控制(174)4.1*优控制理论概述(174)4.2*优控制的变分法(181)4.3极小值原理(196)4.4线性二次型*优控制系统(212)本章小结(224)思考题(226)5自适应控制(228)5.1自适应控制概述(228)5.2模型参考自适应控制(232)5.3自校正控制(244)5.4新型自适应控制技术简介(261)本章小结(267)思考题(268)6智能控制(270)6.1智能控制概述(270)6.2模糊逻辑控制(275)6.3神经网络控制(300)本章小结(322)思考题(323)附录A常用函数的拉氏变换与z变换对照表(325)附录B控制工程领域主要文献检索工具、学术期刊与学术会议(326)参考文献(329)现代控制工程基础目录
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