前言

非线性在工程实际问题中是非常普遍的现象。多年来，作者在从事研究生非线性课程教学过程中使用过不同的教材，感到需要一本适合工科研究生的关于非线性系统的理论知识和处理非线性系统控制技术的教材。教材中的数学理论不宜太深奥，特别是要让学生非常直观地理解所述的结果，在此基础上结合掌握的方法应用到所学相关专业上去。

本书是作者多年来研究生教学经历的积累，并按工科研究生特点在以下几方面做了改进，形成了本书特点。

（1）内容紧凑实用

本书涉及的非线性系统相关内容比较丰富。结合控制类学生的基础情况，围绕基本理论和实用技术这条主线，我们在内容上做了适当取舍。理论部分详细分析Lyapunov稳定性理论及无源性理论原理，应用部分详细介绍非线性系统线性化控制、反馈线性化控制、反步控制、滑模控制等控制技术的原理和应用。通过课程学习后，读者可以把相关控制理论和技术应用到控制类的科学研究，达到学以致用的目的。

（2）内容直观通俗

非线性系统问题涉及一些深奥抽象的数学知识，注重数学概念、工具的选择，强调数学知识本意而非复杂的推导过程。读者在课程学习中只需具备线性系统知识基础，结合微分方程、线性代数就能阅读本书。本书对于复杂的微分方程轨线图给出了仿真图和程序，把抽象的难以想象的问题变得直观，易于理解。

（3）可移植参考性强

书中所选应用问题具有一定的代表性，如书中涉及的非线性“三角”系统控制问题的反步控制技术，是近年来研究的热点问题。非线性“三角”系统控制这类问题在方法上具有一定的代表性，书中对这类系统的控制律做了详细讨论，用类似方法可以移植到相关控制问题的解决中。

（4）内容的前沿性

作为研究生教材，本书为了体现对问题的研究性，选取了近年来控制领域比较热点的问题，如无源性理论的应用、反步控制方法及滑膜控制等，为读者做非线性控制的科学研究提供了较前沿的问题及研究方法，起到了抛砖引玉的作用。

参加本书编写的人员有：虞继敏（第二章～第四章、第六章）、蔡林沁（第五章）、唐晓铭（第七章）、唐贤伦（第八章）、莫玉忠（第一章）。全书由虞继敏和蔡林沁教授统一整理并校正。

本书在编写过程中参阅了Hassan K. Khalil、Jean-Jacques E. Slotine、Arjan van der Schaft、李殿璞、王久和、梅生伟、申铁龙、刘康志、卢强、梅生伟、孙元章等学者的相关著作和文献。许多同事、研究生也为本书的完成付出了较大精力，书中插图由研究生熊代金制作，书中的习题、仿真由研究生杨晨晨、翟如梦、王耀恒、胡美臣、邓梨、杨爽等完成。重庆邮电大学自动化学院王平院长给了我们热情鼓励及许多重要的评论和建议。本书还得到了重庆市教育委员会项目：重庆市研究生教育优质课程建设计划（201535）的基金支持。在此对所有人的支持和帮助致以诚挚的谢意。