高等学校电子信息类系列教材：自动控制原理（第2版） [Automatic Control Theory] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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苗宇，蒋大明 编

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• 系统控制
• 反馈控制
• 电路分析
• 数学建模

出版社： 清华大学出版社 ，

ISBN：9787512112940

版次：2

商品编码：11169598

品牌：清华大学

包装：平装

外文名称：Automatic Control Theory

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：326

字数：531000

正文语种：中文

内容简介

　　《高等学校电子信息类系列教材：自动控制原理（第2版）》是针对工科院校的教学特点，集多年的教学经验和科研工作的实际而编写的。全书共分七章，包括控制系统的一般概念、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率分析法、系统校正、采样系统分析等内容，各章均加入了应用MATLAB进行控制理论设计与仿真的内容，另外为了便于读者自学，在每章后面都备有小结、习题及部分习题参考答案。全书涵盖了经典控制理论和现代控制理论的基本内容，淡化烦锁的理论推导，加强理论与实际的结合，注重工业特色的生产实践背景。
　　《高等学校电子信息类系列教材：自动控制原理（第2版）》适合于自动化专业及其他相近专业控制理论课程的教学，也可作为研究生或其他科技人员自学参考。

内页插图

目录

第1章 自动控制的一般概念
1.1 开环控制与闭环控制
1.1.1 自动控制系统
1.1.2 开环控制
1.1.3 闭环（反馈）控制
1.2 控制系统举例
1.2.1 随动系统
1.2.2 恒值控制系统
1.2.3 数字控制系统
1.2.4 计算机控制系统
1.3 控制系统的组成与对控制系统的基本要求
1.3.1 控制系统的组成
1.3.2 对控制系统的基本要求
1.4 控制系统设计概述
本章小结
习题

第2章 模型
2.1 模型的定义和分类
2.2 控制系统的数学模型
2.3 建立系统微分方程的一般方法
2.4 用拉氏变换解线性微分方程
2.4.1 拉普拉斯变换的定义
2.4.2 几种典型函数的拉氏变换
2.4.3 拉氏变换的积分下限问题
2.4.4 拉氏变换的几个基本法则
2.4.5 拉普拉斯反变换
2.4.6 用拉氏变换求解微分方程
2.5 传递函数
2.5.1 传递函数的概念及定义
2.5.2 关于传递函数的几点说明
2.5.3 典型环节的传递函数
2.6 动态结构图
2.6.1 动态结构图的概念
2.6.2 系统动态结构图的建立
2.6.3 结构图的基本形式
2.6.4 结构图的等效变换法则
2.6.5 结构图变换举例
2.7 自动控制系统的传递函数
2.8 信号流图及梅逊增益公式
2.8.1 信号流图的组成
2.8.2 信号流图的绘制
2.8.3 梅逊增益公式
2.9 控制系统分析仿真工具MATLAB简介
2.9.1 常量及变量的说明
2.9.2基本运算
2.9.3 基本绘图操作
2.9.4 SIMULINK与控制系统仿真
2.10 应用MATLAB进行分析及运算
2.10.1 多项式描述及解代数方程
2.10.2 应用MATLAB进行拉普拉斯逆变换
2.10.3 控制系统数学模型的MATLAB实现
本章小结
习题

第3章 自动控制系统的时域分析
3.1 典型控制过程及性能指标
3.1.1 典型控制过程
3.1.2 阶跃响应的性能指标
3.2 一阶系统分析
3.2.1 一阶系统的数学模型
3.2.2 一阶系统的单位阶跃响应
3.2.3 一阶系统的单位脉冲响应
3.2.4 一阶系统的单位斜坡响应
3.2.5 三种响应之间的关系
3.3 二阶系统分析
3.3.1 二阶系统的数学模型
3.3.2 二阶系统的单位阶跃响应
3.3.3 二阶系统的单位脉冲响应
3.3.4 二阶系统的单位斜坡响应
3.3 5 改善二阶系统响应特性的措施
3.4 高阶系统分析
3.4.1 三阶系统的单位阶跃响应
3.4.2 高阶系统的单位阶跃响应
3.4.3 闭环主导极点
……

第4章 根轨迹法
第5章 频率法
第6章 控制系统的校正
第7章 采样系统分析
部分习题参考答案
参考文献

前言/序言

《自动控制原理（第2版）》 前言 本书旨在为高等学校电子信息类专业的学生提供一本系统、深入、实用的自动控制原理教材。自动控制技术是现代工业、国防、航空航天、生物医学等领域不可或缺的核心技术。随着科学技术的飞速发展，对控制系统的要求日益提高，如何设计出性能优越、鲁棒性强、智能化程度高的控制系统，成为当前研究的热点和难点。 本书的编写，是在广泛参考国内外相关教材和最新研究成果的基础上，结合我国高等学校电子信息类专业人才培养的实际需求而完成的。我们力求在理论深度、知识广度、方法体系以及工程应用方面达到一个有机统一的平衡，帮助读者建立扎实的自动控制理论基础，掌握分析和设计控制系统的基本方法，并初步了解现代控制理论的发展方向。 内容概述 本书共分为十八章，内容安排循序渐进，从基础概念出发，逐步深入到复杂的控制系统分析与设计。 第一部分：自动控制系统基础 第一章 绪论 介绍自动控制的定义、重要性、发展历程及应用领域。 阐述自动控制系统的基本组成部分：控制器、被控对象、传感器、执行器等。 区分开环控制与闭环控制系统的特点及优缺点。 引出本书的研究对象和基本问题。 第二章 控制系统的数学模型 重点介绍建立控制系统数学模型的方法，包括微分方程法、传递函数法、状态空间法。 详细讲解线性定常系统的传递函数及其性质，包括零、极点、增益等概念。 介绍典型环节的数学模型，如比例环节、积分环节、微分环节、惯性环节、振荡环节等。 探讨多输入多输出系统的建模问题。 第三章 系统的时域分析 分析系统在典型输入信号（单位阶跃、单位斜坡、指数信号等）作用下的瞬态响应和稳态响应。 引入性能指标：超调量、调节时间、峰值时间、稳态误差等，并阐述其物理意义。 深入讲解一阶和二阶系统的时域响应特性。 介绍根轨迹的概念及其绘制方法，分析系统参数变化对系统稳定性和动态性能的影响。 第四章 系统的根轨迹法 详细讲解根轨迹的绘制规则，包括渐近线、起始点、终止点、与实轴的交点、幅角和相角条件等。 应用根轨迹法分析系统参数对系统稳定性和动态性能的影响。 通过实例演示根轨迹法的应用，帮助读者掌握求解和分析技巧。 第五章 线性系统的稳定性分析 介绍绝对稳定性、相对稳定性等概念。 重点讲解代数稳定判据，如劳斯判据（Routh criterion），及其应用。 分析系统特征方程根与系统稳定性的关系。 探讨参数变化对系统稳定性的影响。 第二部分：频率特性与稳态分析 第六章 系统的频率特性 介绍系统的幅频特性、相频特性及幅相频特性。 讲解奈奎斯特图（Nyquist plot）和伯德图（Bode plot）的绘制方法及其意义。 分析典型环节的频率特性。 第七章 系统的频率响应法 应用频率特性分析系统的稳定性，包括奈奎斯特稳定判据。 介绍增量裕度和相量裕度，并分析其工程意义。 通过伯德图分析系统的频率响应，评估系统的性能。 讨论幅相频率特性在稳定性分析中的应用。 第八章 系统的稳态误差分析 分析系统在不同输入信号作用下的稳态误差。 引入静差系数（位置、速度、加速度）的概念，并建立其与系统开环传递函数的关系。 探讨如何通过改变系统结构和参数来减小稳态误差，包括引入积分环节等。 分析系统的抗干扰能力。 第三部分：现代控制理论基础 第九章 状态空间法 介绍状态向量、状态方程和输出方程的概念。 讲解线性定常系统的标准状态方程形式。 研究状态方程与传递函数之间的转换关系。 探讨多输入多输出系统的状态空间描述。 第十章 线性系统的可控性和可观测性 定义和判断系统的可控性与可观测性。 分析可控性和可观测性对状态反馈控制和状态观测器设计的影响。 引入可控性矩阵和可观测性矩阵。 第十一章 线性系统的状态反馈控制 讲解状态反馈控制的基本原理和设计方法。 通过极点配置（Pole Placement）技术，实现对系统动态性能的精确控制。 分析状态反馈控制的鲁棒性。 第十二章 线性系统的状态观测器 介绍状态观测器的概念和作用，解决无法直接测量所有状态变量的问题。 讲解李雅普诺夫（Lyapunov）状态观测器的设计方法。 分析状态观测器的动态性能。 第四部分：工程实践与进阶 第十三章 PID 控制器设计 详细介绍比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的原理及其作用。 讲解PID控制器参数整定方法，如经验法、Ziegler-Nichols方法等。 分析PID控制器的优缺点及其在工程中的应用。 第十四章 根轨迹与频率响应的综合应用 结合前述方法，通过工程实例，演示如何综合运用根轨迹法和频率响应法来分析和设计控制系统。 强调不同分析方法的适用性和互补性。 第十五章 典型环节的控制 针对实际工程中常见的被控对象（如电机、液位、温度系统等），讲解其数学模型的建立和控制策略。 引导读者将理论知识应用于具体工程问题。 第十六章 离散时间系统的控制 介绍离散时间系统的基本概念和建模方法。 讲解Z变换及其在离散系统分析中的应用。 初步介绍离散系统的稳定性分析和设计。 第十七章 非线性控制系统基础 初步介绍非线性系统的特点和分析方法，如相平面法。 简要探讨非线性控制系统的鲁棒性问题。 第十八章 现代控制理论发展方向 简要介绍现代控制理论的最新发展，如智能控制、自适应控制、最优控制、模糊控制、神经网络控制等。 为读者进一步学习和研究提供指引。 学习方法与建议 扎实数学基础： 自动控制原理涉及较多的数学工具，建议读者在学习过程中，温习和巩固相关的线性代数、微积分、复变函数等数学知识。 理解概念本质： 自动控制原理涉及众多抽象的概念，如极点、零点、传递函数、频率特性等，务必深入理解其物理意义和工程含义，而非死记硬背。 多做练习题： 理论知识需要通过大量的习题来巩固和深化。本书在每章后面都附有适量的练习题，建议读者认真完成，并思考解题思路。 结合仿真软件： 建议读者利用MATLAB/Simulink等仿真软件，对各种控制系统进行建模和仿真，直观地验证理论分析结果，提高工程实践能力。 关注工程应用： 在学习理论知识的同时，要时刻关注其在实际工程中的应用，思考如何将理论方法应用于解决实际问题。 拓展阅读： 本书提供了自动控制原理的基本框架，对于有兴趣的读者，鼓励进一步阅读更深入的专著和研究文献，了解该领域的最新进展。 结语 自动控制原理是电子信息类专业的核心课程之一，掌握好这门课程，对于未来从事相关领域的科学研究和工程实践至关重要。我们希望本书能成为读者学习自动控制原理的良师益友，帮助大家在知识的海洋中乘风破浪，为未来的科技创新和产业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和字体选择也给我留下了深刻的印象。页面的留白适中，不会显得过于拥挤，也不会过于空旷。段落之间的间隔清晰，阅读起来眼睛不容易疲劳。字体的大小也恰到好处，既能容纳足够的信息，又不会让小字号显得难以辨认。我尤其注意到，公式的排版非常规范，各个符号和上下标的位置都非常准确，这在数学类书籍中尤为重要，因为一个小的排版错误都可能导致公式的误解。此外，书中的重点内容，例如关键概念、定理、公式等，都使用了粗体或不同的颜色进行强调，这使得我在快速浏览时，能够迅速捕捉到重要的信息。这种细致入微的设计，体现了编者和出版方对读者阅读体验的重视。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我最先留意到的是其目录结构。我习惯于先浏览目录，来大致把握全书的脉络和内容的深度。这个目录设计得非常清晰，章节划分逻辑性很强，从最基础的概念引入，循序渐进地讲解到复杂的系统分析与设计。我尤其欣赏的是，它没有像一些教材那样简单地罗列知识点，而是通过章节标题和副标题，勾勒出了一个完整的学习路径。例如，从“系统的时域响应分析”到“系统的频域分析”，再到“根轨迹法”、“Nyquist图”等，每个知识点之间的过渡都显得自然而然。更让我惊喜的是，它还设置了一些“应用举例”和“仿真分析”的章节，这对于学习像自动控制这样偏重实践的学科来说，是至关重要的。这表明编者并非仅仅停留在理论层面，而是很注重培养学生的实际应用能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将步入工程实践的学生，我特别关注教材的实用性和前沿性。“自动控制原理（第2版）”在这方面确实没有让我失望。书中不仅系统地讲解了自动控制的经典理论，还对近年来在工程领域备受关注的一些控制技术进行了介绍，例如模糊控制、神经网络控制等。虽然这些内容篇幅可能不会特别深入，但足以让我了解到这些前沿技术的基本思想和应用前景。书中还包含了一些基于MATLAB/Simulink等仿真工具的案例分析，这对于培养我们实际操作能力至关重要。我尝试着跟着书中的例子进行了简单的仿真，感觉非常受启发，也更加坚信掌握自动控制原理对于未来从事相关工作的重要性。

评分☆☆☆☆☆

我在阅读过程中，发现书中在每个章节的结尾都附带了相当数量的习题。这些习题的难度梯度设计得非常合理，从基础的概念巩固题，到需要综合运用多个知识点才能解决的应用型难题，应有尽有。这对于检验学习效果、加深理解至关重要。我尤其看重的是，这些习题不仅仅是简单的计算题，还包含了一些需要分析和论述的题目，这有助于培养学生的批判性思维和解决复杂问题的能力。有些题目甚至涉及到了前沿的控制技术，这让我看到了这本书的与时俱进。我尝试解答了其中的几道习题，感觉它们恰好能触及到章节的核心内容，并且能够引导我进一步思考。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在校的电子信息类专业的学生，接触自动控制原理已有一定的基础。然而，阅读这本“自动控制原理（第2版）”后，我还是学到了不少新的东西。书中对一些经典控制理论的讲解，不仅深入透彻，而且融入了许多新的研究成果和工程实践的视角。例如，在讨论鲁棒控制和自适应控制时，书中给出的例子和分析都非常贴近实际工程应用，而不是停留在纯理论的层面。我还惊喜地发现，书中还对现代控制理论的一些基础概念进行了简要介绍，这为我进一步学习更高级的控制理论打下了基础。这种“承古启新”的编排思路，让这本书既有扎实的理论根基，又不失前沿性，对于想要深入理解自动控制原理的学生来说，是非常有价值的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我的第一印象是沉稳大气，与“高等教育”的定位十分契合。精装的纸质触感温润，翻动时能感受到页面的厚实与质感，这在如今许多教材趋于轻薄化的趋势下，显得尤为可贵。书名“自动控制原理”几个字以烫金工艺呈现，在光线下熠熠生辉，既彰显了学科的重要性，也传递出一种严谨治学的态度。字体设计上，中英文书名的排版协调，大小适中，清晰易读。整体而言，这本书从外在给人的感觉就是一本值得信赖、内容扎实的学术著作，让人在未翻开内页之前，就对它充满了期待。我甚至会因为封面设计而将其作为书架上的一道风景线，它不仅仅是一本教材，更是一种知识和品味的象征。这种细节上的考究，无疑是出版社和编者在内容之外，对读者阅读体验的一种尊重和投入。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个初学者而言，一本好的教材应该能点燃我对学科的兴趣，而不是浇灭它。“自动控制原理”这个名字听起来就有些高深莫测，但我翻阅这本书后，发现它在我心中留下的印象是“易懂且深入”。作者在引入新概念时，总是会先给出一个宏观的背景介绍，说明这个概念在自动控制领域的重要性，以及它解决了什么问题。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我能够更好地理解和接受新知识。书中的语言也并非一味地追求学术化，而是夹杂了一些生动形象的描述，让学习过程不至于过于枯燥。例如，在讲解“PID控制器”时，作者用了一个生动的比喻来解释P、I、D三个参数分别对系统响应的影响，这让我一下子就抓住了核心要点。

评分☆☆☆☆☆

翻开正文，我立刻被其严谨的语言风格所吸引。作者在解释每一个概念时，都力求精准、全面，避免使用含糊不清或模棱两可的表述。每一个公式的推导都清晰明了，关键步骤都有详细的解释，并且标注了所依据的定理或假设。我特别喜欢书中对一些抽象概念的具象化描述，例如在讲解“稳定性”时，作者通过类比生活中的一些动态系统，帮助读者建立直观的理解。此外，书中的插图绘制得非常精美，图文并茂，能够有效地辅助理解抽象的数学模型和系统框图。很多插图不仅仅是示意图，更像是对概念的直观解释，让原本枯燥的理论变得生动起来。例如，在讲解传递函数时，配上的系统框图和波特图，清晰地展示了输入、输出以及系统内部各环节的关系。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的教材不仅要传授知识，更要培养学生的学习能力和科学思维。“自动控制原理（第2版）”在这方面做得相当出色。书中在讲解复杂概念时，常常会引导读者进行思考，提出一些开放性的问题，鼓励读者去探索不同的解决方案。例如，在介绍系统辨识时，书中并没有直接给出唯一的辨识方法，而是列举了多种方法，并分析了它们各自的优缺点和适用场景，这鼓励我主动去比较和权衡，从而形成自己的判断。此外，书中还经常穿插一些“思考题”或者“讨论题”，这些题目往往没有标准答案，但能够激发我的求知欲，让我对问题进行更深入的思考，锻炼我的逻辑推理能力和分析能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格给我留下了非常好的印象。它既有学术著作的严谨性，又不失课堂讲义的亲切感。作者善于使用清晰、简洁的语言来解释复杂的概念，避免了使用过多晦涩难懂的术语。即使是初学者，也能在相对轻松的氛围中逐步掌握自动控制的核心知识。我特别欣赏的是，作者在讲解过程中，会不时地引用一些生动形象的比喻，或者结合一些实际的工程案例，来帮助读者更好地理解抽象的理论。例如，在讲解“反馈控制”时，作者用了一个“恒温器控制空调”的例子，让我瞬间就理解了反馈控制的基本原理和作用。这种“由浅入深”、“以理服人”的讲解方式，极大地提升了我的阅读体验。

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挺不错的，巩固基础知识

评分☆☆☆☆☆

书是正品，质量很不错。

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很好用额 非常有效果 建议购买

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一般般吧，只是不得不买的一本书，

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好，物流快，印刷不错……

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书嘛，没有印刷错误就好啦

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