自動(dòng)控制原理是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器等工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課程。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅有助于理論聯(lián)系實(shí)際，深化理論教學(xué)，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐能力。本書(shū)旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐鞏固和加深學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理中的基礎(chǔ)理論和基本概念的理解，應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
本書(shū)是自動(dòng)控制原理理論課程的配套實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教材，也是自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)課程所用教材，是以自動(dòng)控制原理課程的理論教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，精心設(shè)計(jì)了8個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和4個(gè)綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，較全面地涵蓋了經(jīng)典控制理論知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
MATLAB（Matrix Laboratory，即矩陣實(shí)驗(yàn)室）是一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)界面友好的用戶(hù)環(huán)境。MATLAB已經(jīng)成為國(guó)際、國(guó)內(nèi)控制領(lǐng)域內(nèi)流行的、被廣泛應(yīng)用的控制系統(tǒng)計(jì)算、仿真與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的軟件。Simulink是基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，可以用來(lái)對(duì)各種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析。
本書(shū)共分8章： 第1章介紹MATLAB與Simulink的基礎(chǔ)知識(shí)，并用實(shí)例來(lái)介紹軟件和工具箱的具體使用方法； 第2~5章按照自動(dòng)控制原理知識(shí)體系分別介紹線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法、根軌跡法、頻域分析法和校正的理論知識(shí)，每章均附有多個(gè)實(shí)例，介紹如何用MATLAB軟件技術(shù)來(lái)解決自動(dòng)控制理論中具體問(wèn)題的方法； 第6章為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，精選的8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容涵蓋了多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備、預(yù)習(xí)要求和實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求等； 第7章為綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)以及直線一級(jí)倒立擺控制系統(tǒng)，這4個(gè)綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目均是工程中經(jīng)典的，要求學(xué)生能夠利用自動(dòng)控制原理理論知識(shí)解決實(shí)際控制系統(tǒng)中的問(wèn)題，其中，直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)項(xiàng)目中還要求學(xué)生掌握PID控制原理及PID控制參數(shù)的工程整定方法； 第8章為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行介紹。
本書(shū)設(shè)計(jì)的8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和4個(gè)綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，均是通過(guò)多年來(lái)的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)而精心選擇的，自編講義已使用9年，根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，對(duì)自編講義的內(nèi)容不斷進(jìn)行修改，終編寫(xiě)成本教材。本書(shū)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅在教學(xué)上具有典型性和代表性，而且在實(shí)驗(yàn)技術(shù)上具有實(shí)踐性和應(yīng)用性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既有硬件實(shí)驗(yàn)，又有軟件仿真實(shí)驗(yàn)。硬件實(shí)驗(yàn)是要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上自行搭建模擬系統(tǒng)來(lái)分析驗(yàn)證系統(tǒng)特性，通過(guò)一系列項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。軟件仿真實(shí)驗(yàn)是利用MATLAB軟件或Simulink工具箱來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，不僅能幫助學(xué)生理解自動(dòng)控制原理理論課的理論知識(shí)，還能幫助學(xué)生方便快速地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。
本書(shū)共分8章。第1章和第3章的3.1~3.3節(jié)由沈莉麗編寫(xiě)。第2章的2.2~2.7節(jié)、第4章和第5章由侯瑞編寫(xiě)。第6章、第7章的7.1節(jié)、7.2節(jié)、7.4節(jié)和第8章由王素青編寫(xiě)。第2章的2.1節(jié)由魏芬編寫(xiě)。第7章的7.3節(jié)由蘇琳編寫(xiě)。第3章的3.4節(jié)由王孝平編寫(xiě)。全書(shū)由王素青統(tǒng)稿。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了許多專(zhuān)家和老師的大力支持與幫助，他們對(duì)教材的編寫(xiě)提出了寶貴的意見(jiàn)，在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，書(shū)中的錯(cuò)誤及不足之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編者

2021年3月