本教材旨在提供控制工程領(lǐng)域的前沿理論和技術(shù)。兩大特色讓這本教科書脫穎而出：首先，本書不僅提供了簡單實踐示例，而且提供了機器人/車輛控制、人機共享控制，尤其是大腦控制系統(tǒng)的第一手前沿研究的應(yīng)用示例；第二，它對計算方程進行了嚴(yán)格的推導(dǎo)和清晰的解釋，特別是在第三至五章中。本書基本內(nèi)容包括：
第一章簡要討論了控制工程的歷史，控制理論的發(fā)展，控制系統(tǒng)的基本原理、類型以及應(yīng)用實例。第二章動態(tài)系統(tǒng)的建模，討論了基于線性微分方程、傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間的控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模以及控制系統(tǒng)的時域分析。第三章最優(yōu)控制，介紹了最優(yōu)控制系統(tǒng)的設(shè)計，包括線性二次調(diào)節(jié)器、卡爾曼濾波器和線性二次高斯控制系統(tǒng)的設(shè)計，并給出了最優(yōu)控制的一些應(yīng)用實例，如倒立擺最優(yōu)控制的經(jīng)典例子。第四章模型預(yù)測控制，討論了模型預(yù)測控制的基本原理、建立和求解，還介紹了模型預(yù)測控制在基于腦電圖（EEG）的車輛控制中的應(yīng)用。第五章滑模控制，介紹了滑�？刂频幕�本概念、定義、特點，及其數(shù)學(xué)描述，給出了滑�？刂频脑O(shè)計，研究了滑�？刂圃谀X控移動機器人中的應(yīng)用。第六章人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，討論了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念、結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方法，介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建模和控制中的應(yīng)用。第七章模糊邏輯控制系統(tǒng)，討論了模糊集理論、基本模糊集運算、模糊關(guān)系、模糊邏輯控制和自組織模糊邏輯控制，還給出了一些示例。第八章神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)，詳細(xì)討論了幾種神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)。第九章遺傳算法控制系統(tǒng)，介紹了遺傳算法、遺傳算子和算法的優(yōu)化過程，并介紹了遺傳算法在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。第十章強化學(xué)習(xí)控制，簡要介紹了強化學(xué)習(xí)、馬爾可夫決策過程、動態(tài)規(guī)劃和強化學(xué)習(xí)控制。
本書可以作為機械工程、自動化、自動控制、電子工程類等高年級本科生和研究生的先進控制工程等課程教材。其主要目的是對日益重要的先進控制工程領(lǐng)域提供系統(tǒng)的介紹和引導(dǎo)。本書為研究生開展先進控制相關(guān)科研工作提供了所需的基本控制理論和技術(shù)，以及擴展現(xiàn)有先進控制方法所需的相關(guān)知識，希望這本書能夠?qū)λ麄兊目蒲泻蛯W(xué)習(xí)提供幫助。本書也可以供相關(guān)領(lǐng)域的研究人員、工程人員和科技工作者參考使用。