本书第 1 版曾是国内最早系统介绍 MATLAB 语言并和控制理论有机结合的教材，在海内外中文读者中曾有很大影响且被控制界学生与学者广泛参考与引用。本书的风格、内容与课程设置得到国内外同行专家的肯定，2008 年本书第 2 版获批国家级精品教材，同年，以本书为主要教材的“控制系统仿真与 CAD”课程获批国家级精品课程。另外，2007 年在美国 SIAM 出版社出版了英文简写版，美国学者在 IEEE 控制系统杂志上刊出了对该书评价较高的书评，相关教学成果被国内专家组成的鉴定委员会认定为达到国际先进水平。
本书第 2 版出版 6 年多来，无论在 MATLAB 与 Simulink 的功能与控制科学与方法上都有了很大的发展，所以需要对原有的内容进行必要的更新，以适应日益增长的需求。
第 2 章增加了图形用户界面设计方面的内容。如果读者掌握了图形用户界面程序设计技术，将能够更好地理解本书新编的几个程序界面，并能为自己擅长的或独特的研究成果开发出通用程序，提高程序的可重用性，并为其他研究者提供宝贵的借鉴经验。本版将与控制相关的科学运算问题求解独立成新的第 3 章，充实了和控制问题密切相关的数学问题求解内容，增加了代数方程求解一节，尤其是提出并编写了非线性矩阵方程全部根的求解函数，此外，将原附录 A 的Laplace、z 变换内容移入本章，使得科学运算的知识结构更加完整。
第 4 ～ 6 章侧重于控制系统的建模与分析方法，增加了复杂框图模型的代数化简方法、内部延迟的状态方程模型、模型辨识阶次选定、直接积分的解析解求解、基于 Laplace、z 变换的时域响应解析解方法、非零初值的仿真方法等，并给出了基于 Simulink 的各种控制系统仿真方法，为下一步的控制系统设计奠定了必要的基础。
控制系统计算机辅助设计是本版改动幅度最大的部分，本版对原有的控制系统设计专题进行了整合，并把 PID 控制器设计与分数阶控制器设计两个部分单独成章，扩充了很多新的内容，如在 PID 控制器整定一章中系统介绍了PID 类控制器的整定方法，并开发了最优PID控制器设计程序界面，在分数阶控制器设计一章建立了全新的分数阶系统建模、分析与设计的框架。在其他相关章节中也融入了全新的内容，如多变量系统的解耦控制、定量反馈理论（QFT）设计方法、线性矩阵不等式方法（LMI）、基于粒子群优化的（PSO）全局最优控制器等。
本书增加的部分内容可能在理论上较深，用这样短的篇幅全面介绍相关内容是不可能的，所以读者若遇到不熟悉的深奥理论，如果想再深入研究的话可以参阅其他参考文献。对一般读者来说，不一定非得把所涉及的理论研究得特别透彻，只需了解这些理论是解决什么问题的，然后侧重于学习本书介绍的相应函数的调用方法，直接获得原问题的解。
本书尽量介绍目前最新的 MATLAB 8.0 版（即 R2012b），但相应的内容对MATLAB 及相关工具箱的版本依赖程度不高，所以这里介绍的算法函数绝大多数均可以在 MATLAB 7.x 甚至更早期版本下正常运行。
本书相关教学成果鉴定中得到系统仿真界权威李伯虎院士、王子才院士与自动化教育界著名学者清华大学王雄教授、北京航空航天大学申功璋教授、上海交通大学田作华教授等老师的关怀和具体指导，本书新内容酝酿与写作过程中，感谢美国加州大学的陈阳泉教授、英国 Sussex 大学的 Derek Atherton 教授、斯洛伐克 Kosice 技术大学的 Igor Podlubny 教授、哈尔滨工业大学张晓华教授、马广富教授、清华大学孙增圻教授、北京航空航天大学刘金琨教授、华中科技大学王永骥教授、上海大学李常品教授、山东大学李岩博士、西班牙 Extremadura 大学的 Blas Vinagre 教授、Concepción Monje 博士等，作者在与他们的交流与合作中受益匪浅，有些内容已经为本版增色不少。清华大学出版社王一玲编辑为本书的出版事宜及安排给了作者很大帮助。在教材与课程建设方面与东北大学潘峰博士、陈大力博士、崔建江博士、佟国峰博士等的深入讨论催生了本版许多新的内容，博士生孟丽、关驰、白鹭，硕士生董雯彬、马红林、郭晓静、李萧彤、黄敏、王伟楠、刘禄、李艳慧、安哲、梁婷婷等为本书的代码验证、课件开发与教学视频制作等做出了很多贡献，分数阶系统部分内容的写作还受到国家自然科学基金资助（基金号：61174145），在此一并表示感谢。
在国家级精品课程项目资助下，本书全部教学课件都已经改写，并录制了全程教学录像，可供同行教师和同学参考。另外，在全国高校教师网络培训中心组织的精品课程教师培训班上还录制了本课程面向教师讲座的录像，可供授课教师参考。
多年来，我的妻子杨军和女儿薛杨在生活和事业上给予了我莫大的帮助与鼓励，没有她们的鼓励和一如既往的支持，本书和前几部著作均不能顺利面世，谨以此书献给她们。
薛定宇
2012 年 10 月 18 日于沈阳东北大学
