近代航空航天事業(yè)的發(fā)展使得力學(xué)、控制及機(jī)械設(shè)計(jì)等學(xué)科的聯(lián)系越來(lái)越緊密，航天器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性要求各學(xué)科的研究人員必須掌握其他相關(guān)學(xué)科的主要內(nèi)容，了解其研究思路及設(shè)計(jì)需求，從而更好地完善自身。這種交叉融合已經(jīng)受到了各學(xué)科專家學(xué)者的高度重視，比如黃琳院士就指出過(guò)，穩(wěn)定性理論源于力學(xué)，控制學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展必須要貼近力學(xué)。事實(shí)上，無(wú)論是平衡位置的穩(wěn)定性問(wèn)題，還是動(dòng)力系統(tǒng)在控制作用下的鎮(zhèn)定化問(wèn)題，從力學(xué)角度分析理解控制方程，將其中的控制賦予明確的物理意義，都將加深對(duì)控制問(wèn)題的理解，有助于開(kāi)闊思路，更好地解決問(wèn)題。

　　力學(xué)及控制類(lèi)學(xué)科在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的重要性一直以來(lái)都受到了充分的肯定，值得一提的是隨著我國(guó)載人航天事業(yè)的發(fā)展，空間站的結(jié)構(gòu)控制以及空間機(jī)械臂的設(shè)計(jì)制造使得機(jī)械設(shè)計(jì)及控制類(lèi)專業(yè)迫切要求深入理解復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模的基本力學(xué)原理。在最近幾年的教學(xué)中，控制及機(jī)械類(lèi)專業(yè)學(xué)生對(duì)動(dòng)力學(xué)建模基本原理深入掌握的需求表現(xiàn)得尤為明顯，如何適應(yīng)新的科技發(fā)展要求，將經(jīng)典學(xué)科的內(nèi)容與現(xiàn)代工業(yè)需求進(jìn)一步結(jié)合，在本科生及研究生教學(xué)中貫徹以學(xué)生為主體的教育方針，是需要我們嚴(yán)肅思考的問(wèn)題。為培養(yǎng)學(xué)生使用經(jīng)典學(xué)科的經(jīng)典理論解決新問(wèn)題的能力，一本與時(shí)俱進(jìn)、結(jié)合學(xué)科研究前沿的教材顯然是必需的�；�于這種想法，幾年來(lái)在實(shí)際教學(xué)中我們?cè)囼?yàn)撰寫(xiě)了適應(yīng)新型需求的講義。我們的基本思路為，盡量將經(jīng)典力學(xué)體系化，同時(shí)注重從力學(xué)的角度將控制作用賦予明確的物理意義，特別強(qiáng)調(diào)明確運(yùn)動(dòng)微分方程中各項(xiàng)的力學(xué)意義對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性確定的貢獻(xiàn)。對(duì)于力學(xué)專業(yè)的學(xué)生，使學(xué)生了解控制需求，從而輔助系統(tǒng)模型的建立；對(duì)于機(jī)械、控制專業(yè)的學(xué)生，使他們明確具體系統(tǒng)參數(shù)對(duì)應(yīng)的物理模型，了解具有實(shí)際物理意義后對(duì)控制設(shè)計(jì)的輔助作用。

　　應(yīng)當(dāng)指出，在動(dòng)力學(xué)與控制方向上，結(jié)束理論力學(xué)的學(xué)習(xí)之后，面臨著復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究是比較困難的。不同于理論力學(xué)中具有明確物理意義的矢量分析，此類(lèi)復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析中需要使用大量數(shù)學(xué)手段，而且這些數(shù)學(xué)運(yùn)算與實(shí)際物理意義的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不明確。對(duì)此，本書(shū)建立了系統(tǒng)化的描述方式，以演繹的方式進(jìn)行理論推導(dǎo)，注重經(jīng)典力學(xué)的體系化，形成了具有一定特點(diǎn)的公理化體系。同時(shí)，從力學(xué)基本概念的角度對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程中的各數(shù)學(xué)項(xiàng)進(jìn)行理解，討論其物理意義，這對(duì)深入了解系統(tǒng)、進(jìn)而更好地完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有積極的意義。