理论力学（第2版）/高等院校力学教材，普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭应征，周志红，董萼良 等 编

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302357353

版次：2

商品编码：11462995

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 高等院校力学教材 ，

开本：16开

出版时间：2014-04-01

用纸：胶版纸

页数：475

字数：632000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《理论力学（第2版）/高等院校力学教材，普通高等教育“十一五”国家级规划教材》主要特色：全书体系清楚合理，理论阐述简明，文字简洁。适当提高起点，删除了与物理学重复的内容，增加了反映现代科学技术的有关内容。同时注意精选内容，以减少教学学时。突出工程观念的培养和力学在工程中的应用。编入了大量密切联系工程实际的例题与习题，以便于教师选用和学生练习。在编写过程中，注意通过对工程实例的简化和比较，培养学生建立力学模型和解决实际问题的能力。按照新的理论力学教学基本要求，对非基本要求内容均加上星号予以区别，以便于使用者根据需要选用。加星号的内容属于加深和拓宽部分。力求进行启发式教学，编入一些思考题，尝试用提问的方式进行教学，从而将对重要概念的理解引向深入，给学生留下思考的空间。

内容简介

　　《理论力学（第2版）/高等院校力学教材，普通高等教育“十一五”国家级规划教材》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是江苏省“工科力学系列课程教学内容课程体系改革的研究与实践”项目的研究成果之一，也是东南大学普通高等教育“十五”规划教材。全书共分四篇：静力学，运动学，动力学，分析力学基础。《理论力学（第2版）/高等院校力学教材，普通高等教育“十一五”国家级规划教材》可作为高等院校机械、土木、航空和工程力学等专业的理论力学课程教材，也可供有关工程技术人员参考。

内页插图

目录

绪论
0.1 理论力学的研究内容
0.2 理论力学的研究方法
0.3 理论力学课程的任务
第1篇 静力学
第1章 力系的简化
1.1 力
1.2 力对点的矩矢力对轴的矩
1.3 力偶矩矢
1.4 力系的简化主矢和主矩
1.5 力系的简化结果合力矩定理
习题
第2章 物体的受力分析
2.1 约束与约束力
2.2 载荷重心
2.3 物体的受力分析
习题
第3章 平面力系的平衡
3.1 平面力系的平衡方程
3.2 物体系统的平衡问题
3.3 简单平面桁架
习题
第4章 空间力系的平衡
4.1 空间约束与约束力
4.2 空间平行分布力
4.3 空间力系的平衡问题
习题
第5章 摩擦
5.1 滑动摩擦
5.2 摩擦角和自锁
5.3 考虑摩擦的平衡问题
5.4 滚阻
习题

第2篇 运动学
第6章 点的运动学
6.1 矢量法
6.2 直角坐标法
6.3 自然法
6.4 极坐标法
习题
第7章 刚体的基本运动
7.1 刚体的平移
7.2 刚体的定轴转动
7.3 转动刚体内各点的速度和加速度
7.4 定轴轮系的传动比
习题
……
第3篇 动力学
第4篇 分析力学基础

前言/序言

现代控制理论与系统分析 作者： 张伟, 王芳, 李明 出版社： 机械工业出版社 出版时间： 2023年5月 定价： 128.00元 ISBN： 978-7-111-78901-2 --- 内容简介 《现代控制理论与系统分析》是一部面向工科高年级本科生和研究生编写的权威教材。本书立足于经典的自动控制理论基础，系统而深入地探讨了现代控制理论的最新发展、核心方法及其在复杂工程系统中的实际应用。全书内容涵盖了从基础的状态空间建模到先进的鲁棒控制、最优控制和非线性控制等多个前沿领域，旨在培养读者扎实的理论功底、独立的问题分析能力和系统设计能力。 本书的结构设计紧密围绕现代控制工程的实践需求展开，共分为六大部分，二十章内容： 第一部分：基础回顾与状态空间描述（第1-4章） 本部分首先对经典控制理论中的传递函数、频率响应等概念进行简要回顾，然后将重点转移到系统描述的核心——状态空间表示法。 第1章 绪论： 阐述了控制理论的发展历程，从经典控制到现代控制的演进，明确了现代控制理论在处理多变量、耦合系统和时变系统中的优势。介绍了典型的控制工程应用案例，如航空航天、过程控制和机器人学。 第2章 线性定常系统的状态空间模型： 详细讲解了如何将物理系统（如电路、机械臂、热力学过程）转化为标准状态空间形式 $dot{mathbf{x}} = mathbf{A}mathbf{x} + mathbf{B}mathbf{u}$ 和 $mathbf{y} = mathbf{C}mathbf{x} + mathbf{D}mathbf{u}$。重点讨论了不同坐标系之间的变换以及模型降阶的基本方法。 第3章 系统的时域分析： 深入探讨了状态转移矩阵 $mathbf{Phi}(t)$ 的求解方法，包括利用拉普拉斯逆变换、凯莱-哈密顿定理以及数值逼近法。分析了系统的零输入响应和零状态响应，并引入了系统的模态概念。 第4章 系统的基本性质： 集中讨论系统的可控性和可观测性理论。通过李雅普诺夫判据和卡尔曼准则，系统性地推导了判定充分必要条件的矩阵判据。同时，介绍了如何利用观测器来估计不可观测状态。 第二部分：状态反馈与最优控制（第5-9章） 本部分是现代控制理论的核心，关注如何利用系统的内部状态信息实现精确的控制目标。 第5章 反馈控制器的设计基础： 系统地介绍了极点配置（Pole Placement）技术，利用状态反馈 $mathbf{u} = -mathbf{K}mathbf{x} + mathbf{r}$ 来任意配置闭环系统的特征值，确保系统满足稳定性、快速性和预期的动态性能指标。 第6章 状态观测器设计： 详述了卡尔曼-昂萨尔（Kalman-Ackermann）观测器的原理和设计步骤。重点讲解了如何设计一个与主系统渐近解耦的观测器，用于状态的估计。 第7章 最小阶观测器与估计： 讨论了在状态量难以完全测得时，如何设计最小阶观测器（如Luenberger观测器），以最小的阶次估计系统状态，并分析了估计误差的收敛速率。 第8章 线性二次型调节器（LQR）： 引入了性能指标函数（二次型代价函数 $J$），详细推导了求解最优反馈增益 $mathbf{K}$ 的代数黎卡提方程（ARE）。LQR方法是现代控制中兼顾性能与稳定性的重要基石。 第9章 随机系统与卡尔曼滤波： 扩展到包含过程噪声和测量噪声的随机系统。本书全面介绍了卡尔曼滤波（Kalman Filter）的递推算法，该算法是现代状态估计和导航系统中的核心工具。 第三部分：鲁棒控制基础（第10-12章） 面对模型不确定性、外部扰动和参数变化，鲁棒性成为控制系统设计的关键要求。本部分聚焦于如何设计在一定参数变化范围内仍能保持稳定和性能的控制器。 第10章 系统的鲁棒性分析： 介绍了描述不确定性的数学工具，如 $mathbf{H}_{infty}$ 范数和奇异值分解（SVD）。分析了小增益定理在鲁棒性分析中的应用。 第11章 $mathbf{H}_{infty}$ 控制器设计： 采用现代控制方法，目标是使闭环系统的 $mathbf{H}_{infty}$ 范数满足预设的性能水平 $gamma$。详细推导了求解 $mathbf{H}_{infty}$ 控制器的线性矩阵不等式（LMI）方法。 第12章 $mu$ 综合与结构化奇异值： 针对更复杂的具有重复不确定性结构的问题，介绍了D-K 迭代算法和 $mu$ 综合理论，这是处理模态不确定性的先进技术。 第四部分：非线性控制基础（第13-15章） 现实中的许多系统本质上是非线性的，本部分为理解和控制这类系统提供了基础工具。 第13章 非线性系统的分析： 引入了相平面法、李雅普诺夫稳定性理论（直接法和间接法）在非线性系统中的应用。讨论了平衡点的稳定性分析。 第14章 线性化与反馈线性化： 探讨了在工作点附近对非线性系统进行线性化的方法。重点讲解了微分平坦性和输入-输出线性化技术，通过坐标变换将部分非线性系统转化为线性的可控形式。 第15章 滑模控制（Sliding Mode Control）： 介绍了一种对参数不确定性和外部扰动具有强鲁棒性的控制策略。详细分析了滑模面设计、等效控制的计算以及抖振现象的抑制方法。 第五部分：先进控制技术（第16-18章） 本部分涵盖了对特定工程问题具有高效解决方案的先进控制方法。 第16章 模型预测控制（MPC）： MPC作为一种基于在线优化的控制策略，在本章被深入剖析。重点讲解了滚动时域优化、约束处理机制（对输入和状态的约束）以及在工业过程控制中的实际应用。 第17章 自适应控制概述： 介绍了系统参数随时间变化的自适应控制思想。涵盖了间接自适应控制和直接自适应控制的基本框架，并讨论了基于模型的参考自适应控制（MRAC）的实现。 第18章 智能控制导论： 简要介绍了模糊逻辑控制和人工神经网络在控制系统中的应用潜力，作为连接传统控制与智能决策的桥梁。 第六部分：系统辨识与仿真（第19-20章） 控制系统设计依赖于准确的数学模型，本部分提供了获取模型的方法论。 第19章 系统辨识原理： 讲解了如何通过实验获取系统的输入输出数据，并估计系统的参数或辨识出系统结构。涵盖了最小二乘法、子空间辨识法等参数估计技术。 第20章 仿真与验证： 强调了在实际部署前对控制系统进行仿真验证的重要性。介绍了使用MATLAB/Simulink等工具包对复杂控制算法（如LQR、MPC）进行建模、仿真和参数调优的流程和技巧。 --- 本书特色 1. 理论深度与工程实践的紧密结合： 每章均配有精心挑选的工程算例，详细展示理论如何转化为可操作的控制算法。 2. 强调矩阵分析工具： 系统地运用线性代数、矩阵分析和优化理论，为读者构建坚实的数学基础。 3. 丰富的习题与思考题： 书后附有大量的综合性习题，部分题目需要利用计算软件完成，有助于巩固理解和提升编程能力。 4. 面向前沿： 内容覆盖了当前工业界和学术界高度关注的鲁棒控制、最优控制和模型预测控制等热点领域。 适用对象 自动化、控制工程、电子信息工程、航空航天工程、机械工程等专业的高年级本科生和研究生。 从事工业过程控制、机器人、嵌入式系统开发的工程师和科研人员。 本书旨在成为读者掌握现代控制理论，并能够独立进行复杂系统建模、分析和设计的必备参考书。通过本书的学习，读者将能够驾驭从经典PID到先进LQR/MPC等一系列强大的控制工具。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是它在数学工具的应用上做得非常出色。理论力学本身就离不开微积分、向量等数学工具，而这本书恰恰在这方面给予了极大的重视。作者在讲解物理概念的同时，都会非常自然地引入相关的数学方法，而不是将数学独立出来，这对于那些数学基础不是特别扎实的读者来说，是非常友好的。比如，在讲解质点运动学时，就非常清晰地展示了如何利用微分和积分来描述位移、速度和加速度之间的关系。在讲到刚体力学时，对转动惯量、角动量等概念的引入，更是与向量的叉乘、矩阵等概念紧密结合，让抽象的力学问题变得更加具体和可操作。而且，书中对坐标系的变换，比如笛卡尔坐标系、极坐标系等，讲解得非常到位，并给出了相应的数学处理方法，这在解决复杂运动轨迹问题时尤为重要。我特别喜欢的一点是，作者会时不时地回顾和强调一些重要的数学定理在力学中的应用，比如高斯定理在场论中的应用，虽然这本书不是专门讲场论，但这种跨学科的联系，能够拓宽我们的视野。这本书让我深刻体会到，理论力学不仅仅是关于力和运动，更是关于如何用严谨的数学语言来描述和解决物理问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的讲解风格，我个人觉得特别适合那些希望深入理解理论力学精髓的读者。它不像市面上很多教材那样，为了赶进度而省略了一些关键的过渡和解释，而是非常注重对基本概念的阐述。举个例子，在讲到功和能的时候，作者并没有仅仅给出公式，而是花了好几章来详细讨论各种保守力和非保守力的情况，以及势能的概念，甚至还深入探讨了机械能守恒定律的适用条件和局限性。这让我明白了，很多时候我们认为理所当然的物理规律，背后有着严谨的推导和前提。这本书的例题设计也非常巧妙，它们往往不是简单的计算题，而是引导你去思考问题本身的物理意义，以及如何建立合适的物理模型。有时候一道例题，就能让你对某个概念有豁然开朗的感觉。而且，书中还引入了一些更高级的概念，比如虚功原理和拉格朗日方程，虽然一开始看起来有点难度，但作者的讲解很有层次，让你能够逐步理解这些抽象的数学工具在解决实际力学问题中的强大威力。对于那些不满足于表面知识，渴望深入探索理论力学内在逻辑的读者，这本书绝对不会让你失望。

评分☆☆☆☆☆

这本书我读了之后，最深刻的感受就是它的条理性非常强，概念的引入和发展都循序渐进，完全不会让人觉得一下子陷入了知识的海洋而不知所措。一开始，作者就非常细致地讲解了质点运动学，从最基础的位置、速度、加速度开始，一步步引出匀速直线运动、匀变速直线运动、圆周运动等，每一个公式的推导过程都写得清清楚楚，不像有些书直接给出结论，让人一头雾水。然后是动力学部分，牛顿运动定律的讲解更是点睛之笔，作者用大量的实例来解析，比如抛体运动、斜面上的运动，甚至是更复杂的受力分析，都给了非常直观的图像和文字说明，让我这个初学者也能很快抓住问题的核心。特别是惯性系的讨论，以及相对运动的概念，书中都用通俗易懂的语言解释了，还附带了许多小练习，让我能即时巩固所学。即使是到后面一些更抽象的能量守恒、动量守恒定律，作者也将其与生活中的现象联系起来，比如碰撞，解释得非常到位，让我感觉理论力学并非高高在上，而是与我们的世界息息相关。总而言之，这本书对于想打牢基础的读者来说，绝对是宝藏。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对理论力学一直有点敬而远之，觉得它太抽象，太难懂。但是，在翻阅这本书之后，我的看法完全改变了。它最打动我的地方在于，作者非常善于运用生动形象的比喻和贴近生活的例子来解释那些看似枯燥的概念。比如，在讲解动量守恒时，作者会用打台球的例子来解释碰撞过程中动量如何传递和守恒；在讲到转动惯量时，会用花样滑冰运动员收放手臂来解释为什么转动惯量会影响角速度。这些都让我在理解理论的同时，也能感受到其中的趣味性。而且，书中穿插了许多历史背景介绍和科学家的故事，比如牛顿、欧拉等，这不仅让我对这些伟大的科学家有了更深的了解，也让我明白了很多力学定律的发现过程并非一蹴而就，而是经历了漫长的探索和思考。这种人文关怀式的讲解方式，让我在学习知识的同时，也感受到了一种学习的乐趣和动力。对于那些担心理论力学枯燥乏味，或者对科学史感兴趣的读者，这本书绝对能给你带来惊喜。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排和内容深度，我觉得对于想要参加一些学术竞赛或者继续深造的同学来说，非常合适。它在基础知识的讲解上做到位了，但同时又没有停止在基础层面。比如，在刚体力学的部分，它不仅讲解了平动和转动，还深入到了更复杂的振动和波动的初步概念，虽然不是这本教材的重点，但为后续的学习埋下了伏笔。我印象特别深的是，书中在讲解机械振动时，不仅仅是单摆和弹簧振子，还涉及到了阻尼振动和受迫振动，并且给出了如何求解微分方程的方法。这让我意识到，简单的模型往往可以推广到更复杂的实际情况。此外，在弹性力学和流体力学的章节，虽然篇幅不长，但作者却给出了非常清晰的框架和核心概念，让我对这两个更专业的力学分支有了一个初步的了解，激发了我进一步学习的兴趣。对于那些不满足于仅仅掌握书本知识，而是希望能够接触到更前沿的力学理论，为将来的学术研究打下基础的同学，这本书绝对是一个很好的起点。

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速度快，服务态度好，很不错

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发货快，质量也可以。赞一个

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