前　　言
　　

　　学习自动控制原理课程有多种方式：自学、课堂听讲、做实验、专题实践等。其中实践性学习方式越来越受到重视。实践性教学已成为自动控制原理课程教学的必不可少的组成部分。在许多高校已开始把自动控制原理课程实验从自动控制原理课程中分离出来成为象物理实验一样的独立课程。还配套有一周的集中实践环节：自动控制原理专题实践。这样，自动控制原理的教学模式变成：理论教学+实验教学+集中实践。这种新模式分工明确、前后连贯、易于实施、学习高效。可以说是从应试教育转向素质教育的改革措施，是提高本科教学质量的新尝试。为此，需要提供一本配套的新教材，涵盖自动控制原理实验课程和自动控制原理专题实践环节。本书就是为这一需求编写的。
　　自动控制原理课程教学中开设实验已有多年的历史。远的不论，从二十世纪八十年代起至今的二十几年间已发生了许多变化。就实验设备而言，在八十年代是电子模拟装置+双笔记录仪或示波器；在九十年代是电子模拟装置+PC机；到二十一世纪后开始直接用装有MATLAB软件的PC机做计算机仿真及更多的实验。就实验内容而言，在二十世纪八十年代受电子模拟装置的限制，只能做典型环节动态特性实验等少数几项实验；PC机的使用不但使原先的实验结果可以随意记录和绘图显示，还使实验项目增添了根轨迹图和频率特性图分析等项目；MATLAB软件的使用更是把自动控制原理实验内容变得丰富多彩，几乎所有的控制原理分析技术都可用实验的方式显现。本书所依据的实验设备就是装有MATLAB软件的PC机。
　　有的老师觉得用计算机仿真的方式做实验，一点也不真实。物理实验装装置才是看得见摸得着的。因此，主张非用电子模拟装置不可。换一个角度考虑，做自动控制原理实验的目的主要是让学生更快更好地掌握和理解自动控制的基本原理和分析技术，无论采用何种方式做实验，只要能达到这个目的就是可行的。何况，自动控制原理的分析技术主要依据的是线性模型及数学分析，不管是什么物理化学过程都可抽象成线性模型来分析，而MATLAB就是最好的线性系统计算机辅助分析工具。所以，采用基于MATLAB软件的PC机实验平台也未尝不可。正是由于采用了基于MATLAB软件的PC机实验平台，那么在用它进行自动控制原理实验以前应该具备一定的MATLAB软件应用基础以及计算机仿真的基本概念。为此，本书的第1篇，简要介绍了这方面的基础知识和操作技能。
　　本书第2篇所编排的自动控制原理实验，在内容上与翁思义和杨平编著的"自动控制原理"一书（中国电力出版社2001年版）的第二至九章相呼应。可以安排实验课与理论课在同一学期进行，但实验课的开始时间比理论课晚半个学期。这样，在理论上先建立了初步的概念，在实验中又可进一步明确和加深，从而收到事半功倍的效果。
　　在自动控制原理的理论教学和实验教学过程完成后，趁热打铁地安排一次集中实践活动非常有必要。因为实践与实验不同，它重在对实际过程的应用。实际过程是生动的和具体的。实际过程的控制要求是灵活多变的。实际控制系统的设计和实施的过程特别能锻炼学生的动手能力和综合素质并激发专业学习兴趣和热情。本书的第3篇为实践篇。编入了若干应用实例。有的在基于MATLAB软件的PC机上实现。有的用专用的设备，如倒立摆装置和教学机器人。可将学生分成若干小组，分专题去实践。
　　本书编写前，上海电力学院已采用MATLAB进行自动控制原理实验已近十余年，曾编写有"自动控制原理实验指导书"（在校内三次改版四次重印），2004年在校内教学改革与课程建设基金的支持下立项并完成了"自动控制原理实验与实践"课程建设项目，编写出"自动控制原理实验与实践指导书"。本书就是在上述工作基础上完成的。本书由基础篇、实验篇和实践篇组成。其中，第1篇的第1和第2章的初稿和修改稿是由冯照坤编写的；第1篇的第3章和第3篇的第5章的初稿和修改稿是由杨平编写的；其余篇章的初稿和修改稿是由余洁编写的。全书的统稿和定稿工作主要是由杨平和翁思义完成的。在成稿过程中，研究生徐春梅承担了部分内容的文档输入和图形绘制工作。
　　本书编著工作还得到上海电力学院精品课程建设基金的支持。
　　本书全稿已请上海理工大学应启戛教授仔细地审阅。应启戛教授提出的许多宝贵的修改意见已被采纳。在此对应教授表示诚挚的谢意。

杨平、余洁、冯照坤、翁思义
2005年7月