Modern Control Engineering, Fourth Edition

影 印 版 序

美国明尼苏达大学Katsuhiko Ogata著的《现代控制工程》是国际上采用较广和影响较大的一部本科生和一年级研究生自动控制理论课程教材。从1970年问世至今，已从第1版修订到了第4版。除了英文版外，还被翻译成多种其他主要文字，包括中文简体字、中文繁体字、法文、俄文、日文、西班牙文等。

《现代控制工程》第1版出版于1970年，这是首次将现代控制理论基本内容和经典控制理论内容融为一体的控制理论教材。1976年翻译成中文简体字版在中国大陆出版，其体系的新颖、内容的丰富、物理概念清晰、例题习题量大、教学适用性好等突出特点，使我国高等院校控制相关学科的众多师生视野为之一新，在相当一段时期里广泛采用作为自动控制理论课程的教材或参考书。本书第2版出版于1990年，并于1993年翻译成中文繁体字版在中国台湾地区出版。这一版在保持原书基本特点基础上，适度地增加了极点配置、状态观测器、控制系统仿真等新内容。本书第3版出版于1997年，2000年翻译成中文简体字版在中国大陆出版。第3版在内容上作了大量的调整和修改，不再包含非线性控制系统的描述函数分析、相平面分析、离散系统的Z变换法等传统内容，增加了PID控制器和鲁棒控制器等设计方面的新内容，最为主要的是把MATLAB作为基本工具融入到教材论述的各个部分，顺应了国际上新近出版的科技教材和科技著作中将MATLAB全面应用于计算、建模、分析、设计、仿真等方面的大趋势。现今推出的是出版于2002年的《现代控制工程》第4版，这一版从自动控制理论课程的定位出发，更加强调内容基础性和避免过分工程性，对第3版中某些过分工程性和超出基础性的内容作了大刀阔斧式的删除。第3版中被删除的内容包括，第5章“控制系统的基本控制作用和响应”中极大部分内容，第10章“PID控制与鲁棒控制”中鲁棒控制部分，第13章“李雅普诺夫稳定性分析和二次型最佳控制”中的极大部分内容即李雅普诺夫稳定性分析和模型参考控制系统分析部分，以及附录“MATLAB应用的基础知识”中全部内容。可以认为，这体现了作者对自动控制理论教材定位的一种思考，研究对象回归到限于以电气、机械、液动、气动、热力等广泛物理对象为背景的线性时不变系统，研究领域覆盖系统的建模、分析和设计基本内容，研究方法包括基本的经典控制方法和状态空间方法，整个计算、建模、分析、设计、仿真基于MATLAB工具。

《现代控制工程》第4版共辖4个板块和12章内容。“引论和准备知识板块”包括第1章控制系统引论和第2章拉普拉斯变换。“系统建模板块”分成两章论述，以突出建模问题的重要性和强调背景系统的多样性，第3章动态系统的数学建模属于基础部分并讨论了机械系统和电系统的建模，第4章流体系统和热系统的数学建模属于扩展部分，推进讨论了液动系统、气动系统和热力系统的建模，这种做法有利于适应不同专业学科的教学需要。“系统分析板块”按方法由两个部分所构成，经典方法部分包括第5章暂态和稳态响应分析、第6章根轨迹分析和第8章频率特性分析，状态空间方法部分包括第11章状态空间中控制系统的分析。“系统设计板块”则由四章组成，第7章基于根轨迹法的控制系统设计和第9章基于频率特性的控制系统设计属于经典控制理论设计方法，第12章状态空间中控制系统的设计属于现代控制理论设计方法，第10章PID控制器和两自由度控制系统则属于专题内容。

《现代控制工程》第4版体系清晰，论述细腻，内容丰富，行文流畅，例题习题量大类广，并以MATLAB贯穿始终，具有很宽的专业适用面和多样化使用方式。本书既适合于作为自动控制理论课程的教材和参考书使用，也适合于科学工作者和技术人员作为学习控制系统的分析和设计的自学读物。特别是，对于现今正在提倡和开展的采用英语直接教学或采用双语教学，本书不失为一本很好的和适用的教材或参考书。

郑大钟

清华大学自动化系

2005年11月