"本書(shū)是一本基于元宇宙技術(shù)來(lái)講述自動(dòng)控制原理的元形態(tài)教材。通過(guò)在元宇宙中構(gòu)建虛擬校園學(xué)習(xí)環(huán)境，允許學(xué)生在虛擬教室、虛擬實(shí)驗(yàn)室、虛擬圖書(shū)館和虛擬操場(chǎng)等元宇宙環(huán)境中學(xué)習(xí)系統(tǒng)和控制的理論知識(shí)并動(dòng)手實(shí)踐完成相關(guān)控制實(shí)驗(yàn)；同時(shí)本書(shū)以四旋翼無(wú)人機(jī)的飛行控制作為貫穿全書(shū)的實(shí)例，從應(yīng)用需求的角度介紹了經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論的核心基礎(chǔ)內(nèi)容。本書(shū)的目標(biāo)是通過(guò)元宇宙這種新興技術(shù)手段，賦予傳統(tǒng)教材新的生命力，以簡(jiǎn)明易懂和深入淺出的語(yǔ)言闡述知識(shí)，以生動(dòng)直觀的方式演示理論，以沉浸式的交互體驗(yàn)完成實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)控制理論核心知識(shí)的理解與掌握，同時(shí)獲得一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本書(shū)共分為6章。第1章為緒論，介紹了無(wú)人機(jī)、系統(tǒng)和控制的基本概念以及控制領(lǐng)域的常見(jiàn)問(wèn)題；第2章分別介紹了微分方程、傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間三種形式系統(tǒng)模型的構(gòu)建方法，并對(duì)它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行了分析；第3章則介紹了控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)等控制系統(tǒng)時(shí)域分析方法的具體內(nèi)容；第4章介紹了控制器的設(shè)計(jì)方法，分別給出了PID控制器、基于主導(dǎo)極點(diǎn)的控制器、基于狀態(tài)反饋的控制器和超前校正控制器的具體設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng)；第5章首先對(duì)本書(shū)配套的元宇宙實(shí)驗(yàn)環(huán)境“廣義機(jī)器人虛擬仿真系統(tǒng)”進(jìn)行了介紹，然后詳細(xì)分析了無(wú)人機(jī)跟蹤給定航跡控制任務(wù)、城市巡航人機(jī)交互控制任務(wù)和帶環(huán)境風(fēng)干擾的城市巡航人機(jī)交互控制任務(wù)三種控制實(shí)驗(yàn)；第6章作為附錄，拓展介紹了使用頻域方法分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的詳細(xì)步驟，豐富了控制科學(xué)的研究方法。本書(shū)可作為普通高校、高職高專(zhuān)院校自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)械和化工過(guò)程自動(dòng)化類(lèi)學(xué)科相關(guān)課程的專(zhuān)業(yè)教材和教學(xué)參考書(shū)，也可以作為成人高等教育相關(guān)課程的教材，還可以供有關(guān)科研人員和工程技術(shù)人員參考。"