自动控制原理（第2版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材（附光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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程鹏 编

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• 自动控制原理
• 控制工程
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• 电气工程
• 系统工程
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• 高等教育
• 规划教材
• 光盘
• 第二版

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040287028

版次：2

商品编码：10126576

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2010-04-01

用纸：胶版纸

页数：417

字数：660000

正文语种：中文

附件：光盘

附件数量：1

内容简介

　　《自动控制原理（第2版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材（附光盘1张）》是高等教育出版社2003年出版的《自动控制原理》的修订本。《自动控制原理（第2版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材（附光盘1张）》第一版2004年被评为北京市高等教育精品教材，后来又被列入普通高等教育“十一五”国家级规划教材。以此为主讲教材的北京航空航天大学自动控制原理课程，2006年获得了国家精品课程称号。与第一版相比，本次修订在保持原教材主要风格和内容的基础上，仅对部分章节及内容进行了一些调整，并适当增加了一些习题。
　　教材中全面系统地介绍了自动控制理论的基本内容和分析、研究方法，包括系统数学模型的建立，分析系统的时域法、根轨迹法和频率域方法，线性系统的校正设计；采样系统理论，非线性系统理论，包括相平面法和描述函数法；现代控制理论基础，包括状态方程、可控性与可观测性、极点配置和状态观测器、系统稳定性等问题，附录中有拉普拉斯变换、矩阵相似对角化和约当标准形、MATLAB软件应用的基础知识。每章均有适当的习题，教材末给出了部分习题解答。
　　本教材可作为高等学校电子信息科学类、仪器仪表类、电气信息类、自动控制类等专业的教材，也可作为成人教育和继续教育的教材，还可以作为科技人员的参考用书。

作者简介

　　程鹏，男，1938年9月出生，1962年毕业于北京大学数学力学系（六年制本科）。北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院教授，控制理论与控制工程学科博士生导师。北京市优秀教师，享受政府特殊津贴。长期主讲“自动控制原理”、“线性系统理论”、“最优控制理论”等课程。主持北航“自动控制原理”国家精品课程建设工作。教学工作曾获北京市高等教育教学成果一等奖。出版有《自动控制原理》、《线性系统理论》等十余本书籍。曾获航空工业部优秀教材二等奖、国家教委全国高等学校优秀教材奖。主编的教材《自动控制原理》、《现代控制理论基础》被评为北京市高等教育精品教材。主要研究领域为线性系统理论、多变量系统理论、鲁棒控制和飞行器控制，以国家自然科学基金、航空科学基金等应用基础类型的研究为主。在学术会议和核心刊物上发表论文70余篇。

内页插图

目录

第一章　自动控制的一般概念
§1-1　自动控制的任务
§1-2　启动控制的基本方式
§1-3　对控制系统的性能要求
习题

第二章　自动控制系统的数学模型
§2-1　控制系统微分方程的建立
§2-2　非线性微分方程的线性化
§2-3　传递函数
§2-4　动态结构图
§2-5　系统的脉冲响应函数
§2-6　典型反馈系统的几种传递函数
习题

第三章　时域分析法
§3-1　时域分析基础
§3-2　一、二阶系统分析与计算
§3-3　系统稳定性分析
§3-4　稳态误差分析与计算
习题

第四章　根轨迹法
§4-1　根轨迹与根轨迹方程
§4-2　绘制根轨迹的基本法则
§4-3　开环零、极点变化时的根轨迹
§4-4　零度根轨迹
§4-5　系统闭环零、极点分布与阶跃响应的关系
§4-6　系统阶跃响应的根轨迹分析
习题

第五章　频率域方法
§5-1　从傅里叶级数到傅里叶变换
§5-2　频率特性
§5-3　典型环节的频率特性
§5-4　系统的开环频率特性
§5-5　频率稳定判据
§5-6　系统闭环频率特性与阶跃响应的关系
§5-7　开环频率特性与系统阶跃响应的关系
习题

第六章　控制系统的校正
§6-1　系统校正设计基础
§6-2　串联校正
§6-3　串联校正的理论设计方法
§6-4　反馈校正
§6-5　复合校正
习题

第七章　非线性系统分析
§7-1　非线性问题概述
§7-2　常见非线性因素对系统运动特性的影响
§7-3　相平面法基础
§7-4　非线性系统的相轨迹分析
§7-5　描述函数
§7-6　用描述函数法分析非线性系统
习题

第八章　采样系统理论
§8-1　采样过程与采样定理
§8-2　信号的恢复与零阶保持器
§8-3　z变换与z反变换
§8-4　脉冲传递函数
§8-5　采样系统的性能分析
§8-6　采样系统的数字校正
习题

第九章　状态空间分析方法
§9-1　状态空间方法基础
§9-2　线性系统的可控性和可观测性
§9-3　状态反馈与状态观测器
§9-4　有界输入、有界输出稳定性
§9-5　李雅普诺夫第二方法
习题

附录I　拉普拉斯变换
附录II　矩阵相似对角化和约当标准形
附录III　MATLAB软件与自动控制系统设计
部分习题答案
参考文献

《自动控制原理》（第2版） 概述 《自动控制原理》（第2版）是一部面向普通高等教育的“十一五”国家级规划教材，旨在系统、深入地阐述自动控制的基本理论、分析方法和设计技术。本书集理论性、系统性、实用性于一体，力求使读者掌握自动控制领域的必备知识和技能，为进一步的学习和工程实践打下坚实的基础。本书内容涵盖了经典控制理论和部分现代控制理论的精华，并辅以大量工程实例，帮助读者理解理论在实际问题中的应用。 内容亮点与章节介绍 第一部分：自动控制系统基础 绪论： 本章介绍自动控制的概念、发展历程、在现代工业和科学技术中的重要作用，以及自动控制系统的组成和分类。读者将对自动控制有一个宏观的认识，了解其在国民经济和社会发展中的地位。 自动控制系统的基本概念： 深入阐述反馈、开环控制与闭环控制、系统性能指标（如稳定性、稳态误差、暂态响应等）等核心概念。这些概念是理解后续章节的基础。 线性定常系统的数学模型： 重点介绍描述自动控制系统动态特性的数学方法，包括传递函数、方块图、信号流图等。本章将引导读者如何将实际的物理系统抽象为数学模型，为后续的分析和设计做好准备。 时域分析法： 讲解如何通过分析系统在典型输入信号（如单位阶跃、单位脉冲）作用下的瞬态响应和稳态响应来评价系统性能。本章将介绍时域分析中的重要工具，如单位阶跃响应曲线的分析。 根轨迹法： 介绍如何通过绘制根轨迹来分析系统参数变化对系统稳定性和性能的影响。根轨迹法是经典控制理论中研究系统稳定性与参数设计的重要方法。 频率域分析法： 阐述如何利用频率响应（如幅频特性、相频特性）来分析系统的稳定性和动态性能。本章将介绍奈奎斯特图、伯德图等图解法，以及相关的稳定判据。 稳定性分析： 系统地介绍各种稳定性判据，包括代数判据（如劳斯判据）和复域判据（如奈奎斯特判据、根轨迹法）。本章强调了稳定性是自动控制系统最基本的要求。 第二部分：自动控制系统的校正 系统的校正： 针对系统中存在的性能不足，介绍如何通过引入校正装置来改善系统的动态性能和稳定性。本章将讲解串联校正、反馈校正等基本方法。 PID 控制器设计： 重点介绍比例-积分-微分（PID）控制器的工作原理、参数整定方法及其在工程中的广泛应用。这是本书中最具实践意义的章节之一，为读者提供了解决实际问题的有力工具。 第三部分：现代控制理论基础 状态空间分析法： 引入现代控制理论中的核心概念——状态变量和状态方程，提供了一种更全面、更强大的系统描述和分析方法。本章将介绍线性定常系统的状态空间模型，并探讨其与传递函数的关系。 状态空间法的基本概念和方法： 讲解状态向量、状态方程、输出方程等，并介绍如何从系统结构图或传递函数得到状态空间方程。 能控性和能观测性： 介绍系统能控性和能观测性的概念，这是设计状态反馈和状态观测器的基础。 状态反馈与状态观测器： 介绍如何利用状态反馈来改善系统性能，以及如何设计状态观测器来估计系统的状态。 附录 附录A：一些常用反馈控制系统的传递函数 附录B：复习与思考题 特色与优势 体系完整，结构清晰： 本书内容从经典控制理论的基础到现代控制理论的入门，结构安排逻辑严谨，层次分明，易于读者循序渐进地学习。 理论与实践结合： 在阐述理论的同时，融入了大量的工程实例，帮助读者理解抽象的数学模型如何在实际工程问题中得到应用，提升解决实际问题的能力。 重点突出，详略得当： 针对自动控制原理的核心内容，如稳定性、动态性能分析、PID控制等进行了重点讲解，同时对一些较深入的现代控制理论进行了简要介绍，兼顾了广度和深度。 语言生动，易于理解： 采用清晰流畅的语言，辅以图表和公式，力求使复杂的技术概念变得易于理解和掌握。 紧扣教学大纲： 作为国家级规划教材，本书内容紧密围绕相关专业的教学大纲要求，确保了教材的科学性和权威性。 适用对象 本书适用于高等院校自动化、电气工程、机械工程、测控技术等相关专业的本科生、研究生，以及从事自动控制工程的研发人员和技术爱好者。 光盘内容（请注意，本简介不包含光盘的具体内容） 本书附带一张光盘，其中可能包含与教材内容相关的辅助学习资料，如例题的计算过程、仿真软件演示、实验指导等，旨在进一步增强学习效果和实践能力。 《自动控制原理》（第2版）是一本不可多得的、高质量的自动化领域入门教材，它将帮助您构建扎实的理论基础，培养解决复杂工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我最看重的是一本教材的“思想性”。这本书虽然是一本技术类教材，但我能从中感受到作者希望传达的不仅仅是技术本身，更是一种解决问题的思维方式。在讲解“最优控制”等进阶内容时，作者似乎是在引导读者思考如何在有限的条件下，设计出“最好”的控制方案。这种从“能不能控制”到“如何更好地控制”的思维转变，是自动控制领域的核心。而且，书中在介绍一些经典算法时，会对比不同算法的优缺点，并分析其适用场景，这让我明白，并不是所有的问题都适合同一种解决方案。这种批判性思维的培养，对于未来的工程实践至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和字体选择也给我留下了良好的印象。整体设计简洁大方，不会有过多的花哨装饰，使得阅读体验非常纯粹。字号适中，行间距也比较合理，长时间阅读眼睛不容易疲劳。章节之间的过渡自然流畅，知识点的逻辑衔接清晰。我特别欣赏书中在公式推导和定理证明部分的处理方式，每一步都清晰标注，并且使用了统一的符号体系，这避免了阅读过程中因符号混乱而产生的困惑。对于一些重要的概念和公式，书中会采用加粗或者其他醒目的方式进行强调，方便读者快速定位和记忆。这种精细化的排版，体现了编者在细节上的用心。

评分☆☆☆☆☆

我一直对自动控制这门学科非常感兴趣，它似乎是连接理论和现实世界的桥梁，能够解释许多机器如何“思考”和“行动”。当我看到这本《自动控制原理（第2版）》时，立刻被它的“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”的身份所吸引。这通常意味着这本书的内容经过了严格的审校，质量有保障，而且与时俱进，能够跟上学科发展的最新潮流。从我粗略翻阅的章节来看，它似乎是从最基础的概念讲起，逐步深入，逻辑性很强。比如，关于系统的“传递函数”的引入，我感觉作者用了比较易懂的方式来解释，并且配以大量的图示，这让我这种初学者感到安心。此外，书中还提及了“根轨迹法”、“奈奎斯特图”等传统但极为重要的分析工具，这些都是我学习自动控制的必经之路。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点之一，我认为在于它对概念的阐释力。在阅读关于“系统稳定性”的章节时，作者并没有直接抛出复杂的数学公式，而是先从直观的物理模型入手，比如一个摆锤的运动，然后引导读者思考在不同扰动下系统的行为。这种循序渐进的讲解方式，让我能够逐步理解“稳定性”这一核心概念的内涵。接着，书中才引入了“劳斯判据”和“奈奎斯特判据”等严谨的数学工具，并详细解释了它们如何从理论上判定系统的稳定性。这种理论与实践相结合的讲解，极大地增强了我的学习信心。我尤其欣赏作者在处理一些关键概念时，反复强调其物理意义和工程背景，这让我觉得学习过程不仅仅是在背诵公式，而是在理解一套解决实际工程问题的思想方法。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我留下了深刻的第一印象。封面采用了一种比较沉稳的蓝色调，搭配简洁的白色和金色字体，给人一种专业、可靠的感觉。书的整体质感也很不错，纸张厚实，不易破损，拿在手里有分量感。侧面的书脊印刷清晰，书名和作者信息一目了然，即使是堆叠在书架上，也很容易找到。附带的光盘包装在书脊内侧，设计得非常巧妙，既方便取用，又能很好地保护光盘不受磨损。整个包装和印刷质量都符合一本国家级规划教材应有的水准，让我对接下来的阅读充满了期待。我特别喜欢封面设计上那种内敛而不失大气的风格，它不像一些教材那样花哨，而是专注于传达一种严谨的学习氛围，这对于学习像自动控制原理这样一门需要细致钻研的学科来说，是非常重要的。我甚至仔细观察了纸张的纹理，感觉它是一种比较适合长时间阅读的哑光纸，不会反光，对眼睛比较友好。

评分☆☆☆☆☆

尽管我还没有机会进行深入的学习，但从这本书的整体结构和初步接触到的内容来看，它似乎非常注重理论与实践的结合。例如，在介绍“根轨迹法”时，我猜想书中可能会结合实际的系统参数，演示如何绘制根轨迹图，以及如何根据根轨迹的形状来判断系统的稳定性裕度和响应速度。这种“学以致用”的教学理念，是我非常看重的。同时，作为一本国家级规划教材，它在理论的严谨性和内容的全面性上应该是有保障的，这意味着它能够为我打下坚实的理论基础，为我未来更深入的学习或研究自动控制领域做好充分的准备。

评分☆☆☆☆☆

翻开书页，一股淡淡的油墨香扑面而来，这是我一直以来都很享受的一种阅读体验。内容方面，虽然我还没深入学习，但从目录和章节的标题来看，它涵盖了自动控制领域的经典内容。从基本的系统建模、传递函数、时域分析，到频率域分析、稳定性判据，再到状态空间方法和数字控制，这些都是构建扎实自动控制理论基础不可或缺的知识点。每个章节的开头都对本章内容做了简要的概述，这对于我快速掌握章节重点非常有帮助。而且，我注意到书中在讲解概念时，会引用一些实际的工程案例，这让抽象的理论变得生动起来，更容易理解其应用价值。我尤其关注了其中关于“PID控制”的部分，这是工业界最常用的控制算法之一，我希望能在这本书里学到它深入的原理和调优技巧。同时，书中出现的各种图表和公式，排版都相当清晰，标注也很规范，这对于理解复杂的数学模型至关重要。

评分☆☆☆☆☆

附带的光盘让我感到非常惊喜。现代教材往往只提供纸质版，但这本书考虑到了数字化学习的需求，配备了一张光盘。虽然我还没有来得及深入研究光盘里的内容，但根据说明，它可能包含了一些仿真软件、演示动画或者额外的课件资料。这对于我们这些需要通过实践来加深理解的学生来说，无疑是极大的福音。我设想，通过这些仿真软件，我可以在计算机上模拟各种控制系统的行为，观察参数变化对系统性能的影响，这比仅仅在纸上计算要直观得多。而且，如果光盘里有视频讲解，那对于理解一些复杂概念，比如状态空间方程的推导，也会有很大的帮助。这种软硬件结合的学习方式，充分体现了教材的先进性和实用性。

评分☆☆☆☆☆

我在翻阅这本书时，发现它在一些较难的概念讲解上，采用了多种方式辅助说明。例如，在介绍“频率响应分析”时，书中不仅给出了数学推导，还配有详细的奈奎斯特图和波特图的绘制过程，并且标注了每一步的含义。我还发现，作者在讲解一些关键的判据（如劳斯判据）时，会先给出其几何意义，然后再进行严格的数学证明。这种“先形象，后抽象”的处理方式，对于我这样的初学者来说，能够极大地降低理解门槛。我甚至注意到，有些地方作者还会引用一些历史上的发展脉络，介绍某个理论的提出背景和意义，这让我在学习知识的同时，也对学科的发展有了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的另一个显著优点是其丰富的习题和案例分析。每一章后面都配有不同难度的习题，从概念理解题到计算综合题，应有尽有。这对于巩固所学知识非常有帮助。更让我惊喜的是，书中还穿插了许多实际工程应用的案例，比如机器人手臂的控制、飞机的飞行姿态控制等等。这些案例的引入，不仅让枯燥的理论知识变得生动有趣，也让我能够更清晰地看到自动控制原理在现实世界中的巨大价值。我特别喜欢其中一个关于“模糊控制”的案例，它展示了如何在信息不完整或系统模型不精确的情况下，通过近似的推理来达到控制目标。这种贴近实际的讲解，是我在其他一些理论性过强的教材中很少见到的。

评分☆☆☆☆☆

讲解详细

评分☆☆☆☆☆

讲解详细

评分☆☆☆☆☆

书没有破损，很好，值得拥有

评分☆☆☆☆☆

北京航空航天大学加油

评分☆☆☆☆☆

内容还行。质量过得去

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书看起来不错，速度快

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推荐的专业教材，发货及时

评分☆☆☆☆☆

应用类参考教材，纸张等觉得应该是正版

评分☆☆☆☆☆

这本书可以说堪称经典