现代控制系统（第12版）（英文版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Richard C. Dorf（理查德 C. 多尔夫），Robert H. Bishop（罗伯特 H.毕晓普） 著

图书标签:

• 控制系统
• 现代控制
• 自动控制
• 系统工程
• 数学模型
• 反馈控制
• 稳定性分析
• 状态空间
• 最优控制
• 数字控制

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121170652

版次：12

商品编码：11055508

包装：平装

丛书名： 国外计算机科学教材系列

开本：16开

出版时间：2012-07-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　控制系统原理及相近课程是高等学校工科学生的核心课程之一。本书一直是该类课程畅销全球的教材范本。主要内容包括控制系统导论、系统数学模型、状态空间模型、反馈控制系统的特性、反馈控制系统的性能、反馈系统的稳定性、根轨迹法、频率响应方法、频域稳定性、反馈控制系统设计、状态变量反馈系统设计、鲁棒控制系统和数字控制系统等。本书的例子和习题大多取材于现代科技领域中的实际问题，新颖而恰当。学习和解决这些问题，可以使学生的创造性精神得到潜移默化的提升。

内页插图

目录

CHAPTER 1 Introduction to Control Systems
1.1 Introduction
1.2 Brief History of Automatic Control
1.3 Examples of Control Systems
1.4 Engineering Design
1.5 Control System Design
1.6 Mechatronic Systems
1.7 Green Engineering
1.8 The Future Evolution of Control Systems
1.9 Design Examples
1.10 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
1.11 Summary

CHAPTER 2 Mathematical Models of Systems
2.1 Introduction
2.2 Differential Equations of Physical Systems
2.3 Linear Approximations of Physical Systems
2.4 The Laplace Transform
2.5 The Transfer Function of Linear Systems
2.6 Block Diagram Models
2.7 Signal-Flow Graph Models
2.8 Design Examples
2.9 The Simulation of Systems Using Control Design Software
2.10 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
2.11 Summary

CHAPTER 3 State Variable Models
3.1 Introduction
3.2 The State Variables of a Dynamic System
3.3 The State Differential Equation
3.4 Signal-Flow Graph and Block Diagram Models
3.5 Alternative Signal-Flow Graph and Block Diagram Models
3.6 The Transfer Function from the State Equation
3.7 The Time Response and the State Transition Matrix
3.8 Design Examples
3.9 Analysis of State Variable Models Using Control Design Software
3.10 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
3.11 Summary

CHAPTER 4 Feedback Control System Characteristics
4.1 Introduction
4.2 Error Signal Analysis
4.3 Sensitivity of Control Systems to Parameter Variations
4.4 Disturbance Signals in a Feedback Control System
4.5 Control of the Transient Response
4.6 Steady-State Error
4.7 The Cost of Feedback
4.8 Design Examples
4.9 Control System Characteristics Using Control Design Software
4.10 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
4.11 Summary

CHAPTER 5 The Performance of Feedback Control Systems
5.1 Introduction
5.2 Test Input Signals
5.3 Performance of Second-Order Systems
5.4 Effects of a Third Pole and a Zero on the Second-Order System Response
5.5 The s-Plane Root Location and the Transient Response
5.6 The Steady-State Error of Feedback Control Systems
5.7 Performance Indices
5.8 The Simplification of Linear Systems
5.9 Design Examples
5.10 System Performance Using Control Design Software
5.11 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
5.12 Summary

CHAPTER 6 The Stability of Linear Feedback Systems
6.1 The Concept of Stability
6.2 The Routh–Hurwitz Stability Criterion
6.3 The Relative Stability of Feedback Control Systems
6.4 The Stability of State Variable Systems
6.5 Design Examples
6.6 System Stability Using Control Design Software
6.7 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
6.8 Summary

CHAPTER 7 The Root Locus Method
7.1 Introduction
7.2 The Root Locus Concept
7.3 The Root Locus Procedure
7.4 Parameter Design by the Root Locus Method
7.5 Sensitivity and the Root Locus
7.6 PID Controllers
7.7 Negative Gain Root Locus
7.8 Design Examples
7.9 The Root Locus Using Control Design Software
7.10 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
7.11 Summary

CHAPTER 8 Frequency Response Methods
8.1 Introduction
8.2 Frequency Response Plots
8.3 Frequency Response Measurements
8.4 Performance Specifications in the Frequency Domain
8.5 Log Magnitude and Phase Diagrams
8.6 Design Examples
8.7 Frequency Response Methods Using Control Design Software
8.8 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
8.9 Summary

CHAPTER 9 Stability in the Frequency Domain
9.1 Introduction
9.2 Mapping Contours in the s-Plane
9.3 The Nyquist Criterion
9.4 Relative Stability and the Nyquist Criterion
9.5 Time-Domain Performance Criteria in the Frequency Domain
9.6 System Bandwidth
9.7 The Stability of Control Systems with Time Delays
9.8 Design Examples
9.9 PID Controllers in the Frequency Domain
9.10 Stability in the Frequency Domain Using Control Design Software
9.11 Sequential Design Example: Disk Drive Read System
9.12 Summary

CHAPTER 10 The Design of Feedback Control Systems
10.1 Introduction
10.2 Approaches to System Design
10.3 Cascade Compensation Networks
10.4 Phase-Lead Design Using the Bode Diagram
10.5 Phase-Lead Design Using the Root Locus
10.6 System Des

前言/序言

《现代控制系统》（英文版）图书简介 一、 概述 《现代控制系统》（第12版）（英文版）是一部在控制理论与工程领域享有盛誉的经典著作，致力于系统性地阐述现代控制系统的基本原理、分析方法和设计技术。本书以其清晰的逻辑、严谨的数学推导、丰富的工程实例和前瞻性的视角，成为高等院校控制工程、自动化、机器人、航空航天以及相关学科专业的本科生和研究生学习的权威教材，同时也是广大控制工程技术人员深入理解和掌握现代控制理论的宝贵参考。 本书涵盖了从经典控制理论的基础到现代控制理论的先进概念，逐步引导读者构建完整的控制系统知识体系。其内容设计紧密结合工程实际，强调理论与实践的融合，旨在培养读者解决实际工程问题的能力。 二、 核心内容与结构 全书围绕现代控制系统的核心要素展开，系统地介绍了以下几个关键方面： 1. 控制系统的基本概念与数学模型： 系统与模型： 深入探讨了“系统”的概念，以及如何通过数学模型来准确描述和预测系统的动态行为。这包括状态空间模型、传递函数模型等。 线性时不变（LTI）系统： 重点关注 LTI 系统，这是控制理论分析的基础。介绍了 LTI 系统的定义、性质以及多种表示方法，如微分方程、传递函数、零极点图等。 时域分析： 详细讲解了时域分析方法，包括瞬态响应（如单位阶跃响应、单位脉冲响应）和稳态响应的分析。通过对这些响应的理解，可以初步评估系统的性能。 频域分析： 引入了频域分析的概念，包括频率响应、奈奎斯特图、伯德图等。这些工具对于分析系统的稳定性和性能至关重要，尤其在经典控制理论中扮演着核心角色。 2. 状态空间方法： 状态空间表示： 详尽介绍了状态空间表示法，包括连续时间和离散时间系统的状态方程和输出方程。这是现代控制理论的核心工具，能够更全面地描述复杂系统。 可控性与可观测性： 深入探讨了系统的可控性和可观测性概念。可控性决定了系统能否通过控制器作用达到任意期望状态，而可观测性则关系到能否从系统输出准确推断出系统内部状态。这两个概念是设计控制器和状态估计器的前提。 稳定性分析： 引入了李雅普诺夫稳定性理论，提供了一种判断系统稳定性的强大方法，不受限于线性系统。本书详细阐述了李雅普诺夫方程及其应用。 状态反馈与状态估计： 详细讲解了如何利用状态反馈来改变系统的动态特性，实现期望的性能指标。同时，也介绍了状态估计器（如卡尔曼滤波器）的设计，当系统状态无法直接测量时，可以通过观测系统输出估计出系统状态。 3. 控制器设计： 经典控制器设计： 回顾并扩展了 PID 控制器的设计原理，介绍如何根据系统特性调整 PID 参数以优化系统性能。 现代控制器设计： 重点介绍基于状态空间方法的控制器设计，包括极点配置（Pole Placement）技术，它允许设计者根据系统性能要求将闭环系统的极点精确放置在期望的位置，从而达到满意的动态响应。 最优控制： 引入了最优控制的基本概念，如性能指标的定义和求解方法（如线性二次调节器 LQR）。最优控制旨在找到使特定性能指标达到最优的控制规律。 模型预测控制（MPC）： 介绍了模型预测控制这一前沿控制策略，它利用系统的模型，在每个采样时刻预测未来一段时间的系统行为，并优化该预测时域内的控制输入，然后只将第一个控制输入施加于系统。 4. 非线性系统与鲁棒控制： 非线性系统的分析： 触及了非线性控制系统的基本概念和分析方法，例如相平面法、李雅普诺夫稳定性理论在非线性系统中的应用。 鲁棒控制： 介绍了鲁棒控制的思想，即设计能够应对模型不确定性或外部扰动的控制器，确保系统在各种不确定条件下都能保持稳定和性能。 5. 数字控制系统： 离散时间系统： 详细讲解了离散时间系统的建模、分析和设计，包括 Z 变换及其应用，以及如何将连续时间系统转换为离散时间系统。 数字控制器设计： 介绍了数字 PID 控制器、基于状态空间的数字控制器设计方法。 三、 本书特色与价值 严谨的数学基础： 本书在数学推导上力求严谨，为读者提供了坚实的理论基础。 丰富的工程实例： 每个章节都配有大量的工程实例，涵盖了机械、电气、航空航天等多个领域，使抽象的理论概念具象化，易于理解和应用。 清晰的逻辑结构： 内容组织层层递进，从基础概念到高级理论，逻辑清晰，便于读者系统学习。 广泛的适用性： 无论是学术研究还是工程实践，《现代控制系统》都是一本不可或缺的参考书。它不仅适用于控制工程专业的学生，也为其他工程技术领域的研究人员提供了重要的理论工具。 循序渐进的学习路径： 本书的设计充分考虑了读者的学习曲线，能够帮助初学者逐步掌握复杂的控制理论。 四、 读者群体 本书适合作为以下人群的学习和参考资料： 高等院校自动化、控制工程、电气工程、机械工程、航空航天工程等相关专业的本科生和研究生。 从事自动控制系统设计、开发和应用的工程师和技术人员。 对控制理论感兴趣的科研人员。 通过深入研读《现代控制系统》（第12版）（英文版），读者将能够全面、深入地掌握现代控制系统的理论知识和工程方法，为设计、分析和优化各种复杂的控制系统打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的版次更新到第12版，足见其内容的生命力和权威性。我是一名在汽车工程领域工作的研发人员，我的工作涉及到车辆的动力学控制、制动防抱死系统（ABS）以及电子稳定程序（ESP）等。我需要不断学习和掌握最新的控制理论，以提升汽车的安全性、操控性和燃油经济性。我选择了这本《现代控制系统》（第12版）（英文版），希望能从中获得前沿的理论指导。我特别关注书中关于非线性系统辨识、鲁棒控制和自适应控制的章节。例如，如何准确地辨识车辆在不同工况下的动力学模型？如何设计出在各种路况和驾驶条件下都能保证制动系统安全有效的控制器？书中是否详细介绍了这些方面的数学建模、仿真分析和实际应用案例？我还对书中关于模型预测控制的讨论非常感兴趣，希望能了解如何利用这种先进的控制技术来优化车辆的加减速、转向等行为，从而提升驾驶体验和燃油效率。我相信，这本书将为我的研发工作提供宝贵的理论支持和技术启示，帮助我设计出更智能、更安全的下一代汽车。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在航空航天领域工作的工程师，我深知精确控制对于飞行器安全和性能的重要性。从飞机的自动驾驶系统到火箭的姿态控制，每一个环节都离不开复杂的控制理论。我选择了这本《现代控制系统》（第12版）（英文版），因为它被誉为该领域的经典著作，我希望从中获得更扎实的理论基础和更前沿的知识。我特别关注书中关于状态反馈控制、最优控制以及镇定方面的讨论。例如，如何设计一个能够保证飞行器在各种飞行条件下都能保持稳定姿态的控制器？如何最小化飞行过程中的燃料消耗？书中是否详细介绍了如何处理系统中的扰动和不确定性，以确保控制系统的鲁棒性？我非常期待书中关于状态观测器设计的章节，因为在实际系统中，我们往往无法直接测量所有状态变量，需要通过观测器来估计它们。此外，我还希望能从书中学习到如何将这些理论应用于具体的航空航天系统，比如导弹制导、卫星姿态控制等。这本书的深度和广度让我充满信心，我相信它将成为我职业生涯中不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对机械制造自动化感兴趣的硬件工程师，我的工作涉及到设计和制造各种自动化设备，包括工业机器人、数控机床等。我一直致力于提升这些设备的智能化和精密度，而这一切都离不开先进的控制技术。我之所以选择这本《现代控制系统》（第12版）（英文版），是因为我希望能够更深入地理解现代控制理论的精髓，并将之应用于我的实际设计工作中。我特别希望了解书中关于伺服控制、轨迹规划以及运动控制的理论。例如，如何设计一个能够实现高精度、高速度定位的伺服系统？如何规划出最优的运动轨迹，以避免碰撞并提高生产效率？书中是否详细讲解了这些方面的数学模型、分析方法和设计流程？我还对书中关于模糊逻辑控制和神经网络控制的章节非常感兴趣，希望能了解如何利用这些智能控制技术来处理复杂的非线性系统，或者在模型未知的情况下实现精确控制。我相信，通过对这本书的研读，我能够为我设计的自动化设备注入更强大的“大脑”，使其在性能上更上一层楼。

评分☆☆☆☆☆

这本书的篇幅如此之大，让人不禁感叹其内容的丰富程度。我是一名在能源领域工作的工程师，我的工作涉及到电力系统稳定控制以及可再生能源并网控制。我希望在这本《现代控制系统》（第12版）（英文版）中找到能够帮助我应对这些挑战的理论和方法。我特别关注书中关于系统稳定性分析、非线性控制以及鲁棒控制的章节。例如，在大型电力系统中，如何保证系统的稳定性，防止频率和电压的剧烈波动？如何设计出能够适应电网负荷变化和新能源发电不确定性的控制器？书中是否详细介绍了这些方面的数学模型、分析工具和控制策略？我还对书中关于最优控制和模型预测控制的章节抱有浓厚兴趣，希望能学习如何利用这些技术来优化能源的调度和分配，提高能源利用效率，并确保电网的安全稳定运行。我相信，通过深入研读这本书，我能够获得解决实际工程问题所需的理论知识和技术手段，为我国的能源事业贡献我的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书实在是太厚重了，拿在手里沉甸甸的，感觉知识的分量也一样扎实。我是一名工业自动化领域的工程师，平时工作接触到各种各样的控制系统，从简单的PID控制器到复杂的模型预测控制，都希望能有一个更系统、更深入的理解。这本《现代控制系统》（第12版）（英文版）正是我一直寻找的那本“圣经”。尽管还没有完全深入研读，但光是目录和前几章的扫读，就足以让我感受到它的全面性和前沿性。它不仅仅是理论的堆砌，更重要的是，它似乎能将抽象的数学模型与实际的工程应用紧密地结合起来，这一点对我来说至关重要。我希望能从中找到解决实际工作中遇到的瓶颈问题的灵感和方法。比如，在处理一些非线性系统或者具有不确定性的系统时，如何设计出鲁棒性更强的控制器？书中在这方面是否有详细的阐述和案例分析？我特别期待关于状态空间方法、可控性、可观性以及各种控制器设计技术的深入探讨。同时，我也会关注书中是否提到了最新的控制理论发展，比如自适应控制、智能控制等方面，希望能为我的职业发展打开新的视野。这本书的出现，让我对未来的学习和工作充满了期待，也充满了信心。我相信，通过对这本书的认真钻研，我一定能够提升自己的专业技能，更好地应对日益复杂和充满挑战的自动化领域。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触自动控制原理的大学新生，对于这门学科充满了好奇和探索的欲望。我的老师向我推荐了这本《现代控制系统》（第12版）（英文版），说它是理解和掌握自动控制理论的经典之作。当我拿到书的时候，就被它厚重的体积和密集的公式所“震撼”了，但同时也感受到了一种专业和权威的气息。我希望能够从这本书中系统地学习自动控制的基本概念，例如反馈控制、开环控制、系统的时域响应和频域响应等等。我特别期待能够理解“稳定性”这一核心概念是如何被严格定义的，以及如何通过改变系统的参数来达到稳定。我还对书中关于PID控制器的介绍非常感兴趣，希望能了解它在实际应用中是如何工作的，以及如何进行整定以获得最佳的控制效果。虽然我还没有完全理解书中的所有内容，但我已经被它严谨的逻辑和清晰的讲解所吸引，我相信通过坚持学习，我一定能够在这门学科上打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深的工业自动化系统集成商，在过去的工作中，我接触过各种品牌的PLC、DCS系统，也参与过不少自动化项目的实施。但随着技术的飞速发展，特别是在人工智能和大数据时代的背景下，传统的控制理论似乎已经不足以完全满足日益增长的复杂需求。因此，我购买了这本《现代控制系统》（第12版）（英文版），希望能从中学习到更先进的控制理念和技术。我特别关注书中是否包含了关于智能控制、自适应控制、模糊控制等方面的深入探讨，以及这些技术在实际工业场景中的应用案例。我希望能够了解到如何将机器学习、深度学习等AI技术与传统的控制理论相结合，以实现更智能、更自适应的系统控制。例如，在面对复杂的生产过程，其动力学特性会随着时间而变化，传统的固定参数控制器可能无法达到最优效果，而自适应控制或强化学习控制则有可能实现更好的性能。我还对书中关于系统辨识和模型预测控制的章节抱有浓厚兴趣，希望能学习到如何从历史数据中构建准确的系统模型，并利用这些模型进行前瞻性的控制。我相信，这本书将为我提供宝贵的理论知识和实践指导，帮助我将公司带入一个全新的自动化控制时代。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容厚实得让我有点望而生畏，但同时又充满了吸引力。我是一位正在攻读控制工程博士学位的学生，我的研究方向涉及机器人控制和自主导航。我希望在这本《现代控制系统》（第12版）（英文版）中找到能够指导我研究方向的关键理论和方法。特别是对于高阶、多变量的非线性系统，如何设计出既精确又高效的控制器，一直是我的研究难点。我迫切地想了解书中关于非线性系统分析和控制的最新进展，例如滑模控制、反步法等。此外，对于机器人这种具有复杂动力学特性的系统，状态估计和传感器融合也是至关重要的环节，我希望能从书中找到相关的理论框架和算法。我还对书中关于模型降阶和近似模型控制的章节非常感兴趣，因为在实际应用中，构建精确的系统模型往往非常困难，而降低模型复杂度能够大大提高控制器的计算效率。我相信，通过深入研读这本书，我能够获得解决我研究课题的理论指导，并启发我设计出更先进的控制算法。这本书不仅仅是一本教材，更像是一本研究手册，为我提供了探索未知领域的地图和工具。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚入门自动化专业的学生，我常常被各种复杂的数学公式和抽象的概念搞得头晕脑胀。我的教授强烈推荐了这本《现代控制系统》（第12版）（英文版），说它是理解现代控制理论的经典之作。我拿到书后，被它的精装封面和扎实的纸张厚度所折服，感觉它就是那种可以伴随我整个学习生涯的宝藏。我承认，初次翻阅时，一些章节确实给我带来了不小的挑战，尤其是那些涉及线性代数、微分方程和复变函数的部分。但我并没有因此放弃，反而被它严谨的逻辑和清晰的讲解所吸引。我喜欢书中循序渐进的教学方式，从最基础的概念讲起，逐步深入到更复杂的理论和方法。我特别期待能够理解“稳定性”这个核心概念是如何被量化和分析的，以及如何通过状态反馈来改变系统的动态特性。我还对书中关于“鲁棒性”和“最优性”的讨论非常感兴趣，希望能了解在存在干扰和不确定性时，如何设计出能够稳定工作的控制器。这本书的参考文献列表也非常丰富，我相信它能引领我找到更多相关的学术资源。虽然路漫漫其修远兮，但我相信，只要我坚持下去，一定能从这本书中收获良多，为我未来的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对机器人学充满热情的在读研究生，我的研究方向是人机协作机器人。我需要理解机器人如何感知环境、如何规划动作以及如何与人类进行安全有效地交互。这本《现代控制系统》（第12版）（英文版）是我希望深入学习的理论基础。我特别关注书中关于状态空间方法、反馈控制以及稳定性分析的内容。我希望能理解如何用数学语言描述机器人的运动学和动力学模型，以及如何设计出能够精确控制机器人关节运动的控制器。对于人机协作机器人而言，安全性是至关重要的，我希望书中能够提供关于如何设计安全、鲁棒的控制策略的指导，例如如何处理意外的碰撞和外部干扰。我还对书中关于最优控制和模型预测控制的章节感到好奇，希望能了解如何利用这些方法来优化机器人的运动轨迹，减少能耗，或者实现更智能的决策。这本书厚重的体积预示着它内容的深度，我相信它将为我未来的研究提供坚实的理论支撑，并激发我探索更多创新的想法。

评分☆☆☆☆☆

第一页写了没有激光标签的是盗版，可是我的书没有激光，到底是不是正版？？？？？？？？？？？？

评分☆☆☆☆☆

封面有折痕

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质量不错

评分☆☆☆☆☆

马特有说，当然我会想办法找一点赞助，而宝马中国公司也会给予一点帮助。

评分☆☆☆☆☆

慢慢看 评价了先 经典图书慢慢看 评价了先 经典图书

评分☆☆☆☆☆

给力

评分☆☆☆☆☆

我又决定还是去趟马来西亚再说，不管有没有什么奖学金，至少可以开开方程式，回北京吹吹牛逼。免费去国外开方程式，谁不愿意

评分☆☆☆☆☆

在2004年年初的时候，我接到一个电话，电话是刘小姐打来的，说是在马来西亚的赛车场有一个亚洲宝马方程式的奖学金资格赛。这名字很长，导致除了我以外几乎没有人能记住。

评分☆☆☆☆☆

刚想完，就被告之，这次为时三天的培训选拔费用是大约三万人民币。