现代控制理论(第3版) 刘豹,唐万生 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘豹，唐万生 著

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• 控制理论
• 现代控制
• 自动控制
• 系统分析
• 数学模型
• 状态空间
• 最优控制
• 鲁棒控制
• 刘豹
• 唐万生

店铺： 南源图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111031031

商品编码：11376140849

包装：平装

出版时间：2011-05-01

图书基本信息
图书名称	现代控制理论(第3版)	作者	刘豹,唐万生
定价	38.00元	出版社	机械工业出版社
ISBN	9787111031031	出版日期	2011-05-01
字数		页码
版次	3	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.481Kg

内容简介

为适应新时期高等教育人才培养工作的需要，以及科学技术发展的新趋势和新特点，按自动化专业培养目标和培养要求，并结合*教学大纲，在本书的第2版的基础上进行了修订，以适合广大高校相关专业需求，反映当前技术发展的主流和趋势。本书第3版被评为普通高等教育“十一五”*规划教材。 　　本书介绍现代控制系统的基本理论和控制系统分析与设计的主要方法，内容包括线性控制系统、*控制，由浅人深，有启发性。 　　状态空间方法不仅是控制理论的基础，而且也是现代网络分析和线性系统理论的基础，自动化专业的学生应该熟悉这种基本方法，能控性和能观性是状态空间分析方法的根本问题，在本书中作了较详细的说明。李雅普诺夫稳定性理论无论对线性还是非线性系统的分析和综合都有用处，这是控制理论中若干再生的古老理论之一，本书对此作了基本的阐明，对系统的综合，具体讨论了状态反馈和输出反馈控制问题，对于观测器问题也作了简述，本书还介绍了*控制的三种基本方法，即变分法、极大值原理和动态规划。每章附有习题。使读者通过本书的学习，能打下扎实的理论基础，又掌握控制系统分析与设计的技能。 　　本书可作为高等学校自动控制或自动化专业本科生或研究生的教材或教学参考书，也可作为经济管理类专业动态经济系统课程的教学参考书，也可供工程技术人员参考。

作者简介

目录

第3版前言 第2版前言 绪论 　0.1　控制理论的性质 　0.2　控制理论的发展 　0.3　控制理论的应用 　0.4　控制一个动态系统的几个基本步骤 第1章　控制系统的状态空间表达式 　1.1　状态变量及状态空间表达式 　1.2　状态变量及状态空间表达式的模拟结构图 　1.3　状态变量及状态空间表达式的建立(一)　 　1.4　状态变量及状态空间表达式的建立(二)　 　1.5　状态矢量的线性变换(坐标变换)　 　1.6　从状态空间表达式求传递函数阵 　1.7　离散时间系统的状态空间表达式 　1.8　时变系统和非线性系统的状态空间表达式 　习题　 第2章　控制系统状态空间表达式的解 　2.1　线性定常齐次状态方程的解(自由解)　 　2.2　矩阵指数函数——状态转移矩阵 　2.3　线性定常系统非齐次方程的解 　2.4　线性时变系统的解 　2.5　离散时间系统状态方程的解 　2.6　连续时间状态空间表达式的离散化 　习题　 第3章　线性控制系统的能控性和能观性 　3.1　能控性的定义 　3.2　线性定常系统的能控性判别 　3.3　线性连续定常系统的能观性 　3.4　离散时间系统的能控性与能观性 　3.5　时变系统的能控性与能观性 　3.6　能控性与能观性的对偶关系 　3.7　状态空间表达式的能控标准型与能观标准型 　3.8　线性系统的结构分解 　3.9　传递函数阵的实现问题 　3.10　传递函数中零极点对消与状态能控性和能观性之间的关系 　习题 第4章　稳定性与李雅普诺夫方法 　4.1　李雅普诺夫关于稳定性的定义 　4.2　李雅普诺夫法 　4.3　李雅普诺夫第二法 　4.4　李雅普诺夫方法在线性系统中的应用 　4.5　李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用 　习题 第5章　线性定常系统的综合 　5.1　线性反馈控制系统的基本结构及其特性 　5.2　极点配置问题 　5.3　系统镇定问题 　5.4　系统解耦问题 　5.5　状态观测器 　…… 第6章　优控制 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《工程控制系统设计与应用》 简介： 本书聚焦于现代工程实践中控制系统的设计、分析与实现，旨在为读者构建坚实的理论基础和丰富的实践经验。内容涵盖了从基础的系统建模到复杂的自适应控制策略，为读者提供了解决实际工程问题的全面框架。 核心内容概述： 系统建模与分析： 物理系统建模： 深入探讨机械、电气、液压、热力等典型物理系统的数学建模方法，包括拉普拉斯变换、状态空间表示法等，强调模型精度与复杂度的权衡。 传递函数与系统响应： 详细介绍传递函数在频域和时域分析中的应用，重点解析系统的稳定性、瞬态响应（如超调、上升时间、衰减系数）和稳态误差。 根轨迹分析： 阐述根轨迹法在理解系统参数变化对稳定性和动态性能影响中的重要作用，并提供绘制与解释根轨迹的详细步骤。 频域分析： 深入研究频率响应特性，包括伯德图、奈奎斯特图和尼科尔斯图，以及它们在系统稳定性裕度和相位裕度评估中的应用。 经典控制理论： PID控制器设计： 全面讲解比例-积分-微分（PID）控制器的原理、参数整定方法（如齐格勒-尼科尔斯法、试凑法）以及在工业控制中的广泛应用。 超前、滞后与超前-滞后校正： 介绍如何通过设计补偿网络来改善系统的动态性能，如提高带宽、减小稳态误差或增强稳定性。 现代控制理论基础： 状态空间方法： 引入李雅普诺夫稳定性理论，并详细讲解线性时不变（LTI）系统的状态方程描述、可控性和可观测性分析。 极点配置： 阐述通过状态反馈实现对系统极点任意配置的技术，从而精确设计期望的系统动态响应。 观测器设计： 介绍最小阶和完全阶观测器的设计方法，用于估计系统中无法直接测量的状态变量。 先进控制技术： 非线性控制： 探讨非线性系统的建模与分析，包括描述函数法、相平面法以及一些基本的非线性控制策略。 鲁棒控制： 介绍在系统参数不确定或存在扰动的情况下，如何设计性能鲁棒的控制器。 自适应控制： 讲解自适应控制的基本思想，即控制器参数随系统动态或外部环境的变化而在线调整，以维持系统的性能。 最优控制： 介绍线性二次调节器（LQR）等最优控制方法，以最小化特定的性能指标。 数字控制系统： 离散化技术： 讲解连续时间系统如何转换为离散时间系统，包括阶跃不变法、脉冲均匀采样法等。 离散系统分析与设计： 介绍离散时间系统的z变换、传递函数、根轨迹分析以及数字PID控制器的设计。 实际应用与案例研究： 本书将穿插大量来自机器人、航空航天、过程控制、电力系统等领域的实际工程案例，展示理论知识如何在具体应用中得到实现。 通过这些案例，读者将学习如何将控制理论应用于解决实际工程问题，理解不同控制策略的优缺点及其适用场景。 本书特色： 理论与实践并重： 严谨的理论推导与丰富的工程案例相结合，帮助读者建立直观的理解。 系统性与全面性： 涵盖了从经典控制到现代先进控制的广泛内容，为读者提供了一个完整的控制理论知识体系。 图文并茂： 大量使用图表、示意图和仿真结果，直观地展示控制系统的特性和设计过程。 易于理解： 语言清晰，逻辑严谨，即使初学者也能循序渐进地掌握核心概念。 面向工程应用： 强调控制系统的实际设计和实现，旨在培养读者解决实际工程问题的能力。 适用读者： 本书适合高等院校自动化、电气工程、机械工程、航空航天等专业的高年级本科生、研究生，以及从事相关领域工程技术人员的参考与学习。它将是您深入理解和掌握控制系统设计与应用不可或缺的工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节的组织上也充分考虑到了读者的学习曲线。它从最基础的概念开始，逐步深入到更复杂的理论和技术。这种循序渐进的教学方法，使得即使是第一次接触现代控制理论的读者，也能有条不紊地进行学习。每个章节都包含清晰的定义、详细的解释和丰富的例子，这为理解和掌握复杂的控制理论概念提供了极大的便利。同时，书中还穿插了许多关于不同控制方法优缺点的比较分析，这有助于读者在实际应用中做出更明智的选择。

评分☆☆☆☆☆

本书的编排结构堪称典范，逻辑清晰，层次分明，使得学习过程如鱼得水。从基础的概念引入，到中高级的理论推导，再到最后的应用实例，每一个章节都像是一块精心打磨的积木，有序地搭建起整个现代控制理论的知识体系。作者在章节的衔接上也做得非常到位，常常会用前一章的知识来引出后一章的内容，或者用后一章的理论来解释前一章的疑问，形成了一种前后呼应、融会贯通的学习体验。我尤其喜欢书中在每个章节末尾都设置了“思考题”和“习题”，这些题目不仅检验了我们对知识点的掌握程度，更重要的是，它们鼓励我们独立思考，并将所学知识应用到解决实际问题中去。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常专业，但又避免了过于晦涩难懂的术语堆砌，作者善于使用比喻和类比来解释复杂的概念，让即使是初学者也能迅速抓住核心要义。我特别欣赏作者在讲解系统辨识时，所采用的类比方式，将辨识过程比作“医生给病人看病”，需要通过观察症状（输入输出数据）来诊断“病因”（系统模型）。这种生动的描述，不仅减轻了学习的枯燥感，更重要的是，它能够帮助读者建立起对辨识过程的直观理解。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期的控制理论爱好者，我读过的相关书籍不在少数，但《现代控制理论(第3版)》以其独特的见解和深入的分析，仍然让我印象深刻。作者在处理一些经典控制问题时，常常会提出一些新的思考角度，或者对传统方法进行改进，这使得这本书在理论深度和创新性上都达到了一个新的高度。例如，在讨论非线性系统的稳定性时，书中不仅回顾了传统的李雅普诺夫方法，还引入了一些现代非线性控制理论中的新工具，如不动点理论和微分同胚等，这让我看到了非线性控制领域更为广阔的发展前景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论推导严谨而不失清晰，即使是一些比较高深的章节，也能够通过细致的推导过程和清晰的逻辑链条，让读者一步步跟上。特别是关于李雅普诺夫稳定性分析的部分，我之前一直觉得非常抽象和难以捉摸，但在这本书里，作者用多种方法和不同的例子来阐释，包括直接法、间接法，以及对李雅普诺夫函数的构造提供了多种思路。书中的配图非常精炼，能够恰到好处地辅助理解，比如在解释一个线性系统在不同初始条件下轨迹的变化时，绘制出的相平面图，直观地展示了系统的动态行为。同时，作者还强调了理论与实际应用的结合，在讲解完一个理论之后，会立即给出相应的工程应用案例，比如在飞行器姿态控制、机器人运动控制等领域的应用，让我看到了理论的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在数学工具的使用上也恰到好处，既没有回避必要的数学推导，又不会过度依赖抽象的数学理论，而是将数学工具作为解决实际问题的有力支撑。例如，在讲解状态观测器设计时，书中详细阐述了卡尔曼滤波的原理及其在观测器设计中的应用，并对滤波器的性能指标进行了深入分析。这种将数学理论与工程实践紧密结合的做法，让我觉得学到的知识是有生命力的，能够真正解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

我一直对自适应控制和鲁棒控制这两个领域非常感兴趣，因为它们在处理不确定性和时变系统方面有着独特的优势。在这本书中，作者对这两个主题的讲解堪称详尽且深入。对于自适应控制，书中不仅介绍了模型参考自适应控制（MRAC）和自整定调节器（STR）等基本方法，还对其稳定性进行了严谨的证明。对于鲁棒控制，书中系统地阐述了H∞控制和μ合成等先进技术，并给出了如何设计鲁棒控制器以保证系统在参数摄入和外部扰动下的稳定性。这些内容的介绍，为我今后从事相关领域的研究提供了坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样需要将理论知识转化为实践技能的读者来说，这本书的实用性是其最大的亮点。它不仅仅停留在理论层面，而是深入探讨了现代控制理论在实际工程中的应用。比如，在介绍最优控制时，书中详细讲解了LQR（线性二次调节器）的设计过程，并给出了如何选择权重矩阵的指导性建议，这对于我后续进行具体的系统设计非常有帮助。此外，书中的算法实现部分，虽然没有直接给出代码，但对算法的伪代码或流程图的描述非常详细，让我能够轻松地将其转化为MATLAB或Python等编程语言来实现。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，虽然我之前接触过一些控制理论的基础知识，但《现代控制理论(第3版)》以一种全新的视角和深度，彻底刷新了我对这个领域的理解。首先，它在概念的引入上就做得非常出色，不再是简单地罗列公式和定义，而是通过大量的工程实例和图示，让抽象的概念变得生动具体。例如，在讲解状态空间方法时，作者并没有直接给出复杂的矩阵方程，而是从一个简单的二阶系统入手，一步步推导出状态方程和输出方程，并详细解释了每个变量的物理意义。这种循序渐进的学习方式，让我觉得不再是死记硬背，而是真正理解了为什么需要这些方法，它们能解决什么问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书在参考文献和进一步阅读的建议方面也做得非常出色。它不仅引用了大量经典的控制理论文献，还推荐了一些最新的研究成果和前沿技术。这为我今后深入研究某个特定方向提供了宝贵的线索。我尤其喜欢书中对于某些复杂算法的推导，作者会将其分解成若干个小步骤，并对每个步骤的目的和意义进行详细的解释，这使得复杂的推导过程变得易于理解。总而言之，这本书不仅是一本优秀的教材，更是一本值得反复研读的参考书。

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还没看，不过运过来质量好

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挺好，就是运送过程中折了个角

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这个价格还免邮费不容易啊