前 言
“控制繫統仿真”課程是高校自動化及其相關專業本科生的一門重要專業課程，是在學習控制繫統原理的基礎上使用MATLAB軟件進行模型建立、仿真設計、實驗驗證和分析的綜合實踐課程。“控制繫統仿真”課程的任務是使學生獲得控制繫統仿真技術方面的基本理論、基本知識和基本技能，培養學生分析問題和解決問題的能力，加深學生對自動控制理論的理解，拓寬學生對控制繫統仿真及其應用軟件的知識面，為深入學習後續課程及從事控制繫統設計、分析的實際工作打下基礎。
“控制繫統仿真”課程的內容包含控制理論、計算數學和計算機相關知識，而MATLAB軟件是分析和設計各類復雜繫統的強有力工具。學生在學習了“自動控制原理”“現代控制理論”等專業課程的基礎上，需要開設一門綜合性、實踐性較強的課程。其目的是使學生在深入學習控制理論的基礎上，掌握一種能夠方便地對繫統進行分析與設計的工具，以便在控制繫統的研究中減少煩瑣的驗算，提高解決專業問題的能力，提高設計效率和質量。
本書依循“翻轉課堂”的教學思路，嘗試融入多項教學方法，減少了教師講授的時間，大幅度提高了學生自主學習和實際動手的效率，教師能夠有更多的時間與學生進行交流和討論。本書及教學資料在作者所在的高校進行了試驗，效果良好。教師可以采用重點講授、協作指導和問題討論的形式滿足學生的需要，同時促進學生的個性化學習，使學生通過自主認知、理論回顧和實踐獲得更真實、有效的學習。
本書和所提供的輔助教學資源能夠滿足“翻轉課堂”式教學方法所需要的基本要求。
1. 教學信息更加清晰
教師可以依照本書的內容和順序設計教學計劃。除教材中的內容以外，本書還提供實例程序、教學PPT、演示視頻等資源。課堂開始前教師可以發布本次課程需要的教學資料和實踐要求，如教學PPT、演示視頻、各章的要求和需要完成的考查題目等內容，引導學生按照自己的理解情況安排學習進度，以需要掌握的知識重點為主線、以考查題目為任務導向，以學生個體為邊學、邊練、邊討論，通過教師個性化的有效輔導全面提升學習的效果。
2. 重新構建學習方式
第一階段，學生積極利用課堂時間了解本章所需要掌握的知識重點，通過閱讀教材內容、查看課程所提供的課件和實例程序資料、觀看演示視頻，進而完成每章指定的考查題目；
第二階段，學生將自行完成的考查題目向教師或教學助理進行講解和演示，教師則分別針對學生的具體情況和具體問題進行提問、解答和討論；
第三階段，學生在課堂外完成教師安排或教材中要求的課後練習題。
3. 演示視頻針對性強
演示視頻時間基本控制在3～10min內，內容針對性強，都是各章綜合性較強的操作演示或設計方法展示，包含完整的知識點講解、例題分析與練習，方便學生在閱讀教材的同時觀看視頻，提升學生自主學習的能力。
4. 課程要求和考核方式
課程要求分為課前、課中和課後三個環節的要求。
（1）課前，復習自動控制原理的相關基礎知識，復習C語言等其他已經學習的高級編程語言及程序設計知識，每節課前預習教材內容；
（2）課中，按照教師給定的考查題目邊學邊練，完成每章後的練習題，在指定的答疑和討論時間段內與教師或助教積極互動；
（3）課後，獨立完成部分課後練習題。
采用課堂考查、實驗成果檢查與上機考核綜合考核方式，實現綜合考查學生的學習效果。
本書以MATLAB為主要工具，按照控制理論的內容體繫，依次展開學習，主要任務分為MATLAB基礎和基於MATLAB的控制繫統仿真兩大部分。
