工程控制论（英文版） [Engineering Cybernetics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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钱学森 著

图书标签:

• 控制论
• 工程控制
• 系统科学
• 人工智能
• 自动控制
• 网络论
• 信息论
• 建模与仿真
• 优化算法
• 复杂系统

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313100481

版次：1

商品编码：11757806

包装：平装

外文名称：Engineering Cybernetics

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

正文语种：英文

内容简介

　　《工程控制论（英文版）》的目的是把一般性概括性的理论和实际工程经验很好地结合起来，对工程技术各个系统的自动控制和自动调节理论作一个全面的探讨。它一方面奠定了工程控制论这门技术科学的理论基础，另一方面指出这门新学科今后的几个研究方向。
　　《工程控制论（英文版）》最初是用英文写的。现在的汉文版是在钱学森先生的指导下，翻译英文版并且参照俄文译本略加修改和补充而成。
　　《工程控制论（英文版）》曾荣获中国科学院1956年度一等科学奖金。

目录

Chapter 1 Introduction
1.1 Linear Systems of Constant Coefficients
1.2 Linear Systems of Variable Coefficients
1.3 Nonlinear Systems
1.4 Engineering Approximation

Chapter 2 Method of Laplace Transform
2.1 Laplace Transform and Inversion Formula
2.2 Application to Linear Equations with Constant Coefficients
2.3 "Dictionary" of Laplace Transforms
2.4 Sinusoidal Forcing Function
2.5 Response to Unit Impulse

Chapter 3 Input， Output， and Transfer Function
3.1 First-Order Systems
3.2 Representations of the Transfer Function
3.3 Examples of First-Order Systems
3.4 Second-Order Systems
3.5 Determination of Frequency Response
3.6 Composition of a System from Elements
3.7 Transcendental Transfer Functions

Chapter 4 Feedback Servomechanism
4.1 Concept of Feedback
4.2 Design Criteria of Feedback Servomechanisms
4.3 Method of Nyquist
4.4 Method of Evans
4.5 Hydrodynamic Analogy of Root Locus
4.6 Method of Bode
4.7 Designing the Transfer Function
4.8 Multiple-Loop Servomechanisms

Chapter 5 Noninteracting Controls
5.1 Control of a Single-Variable System
5.2 Control of a Many-Variable System
5.3 Noninteraction Conditions
5.4 Response Equations
5.5 Turbopropeller Control
5.6 Turbojet Engine with Afterburning

Chapter 6 Alternating-current Servomechanisms and Oscillating Control
Servomechanisms
6.1 Alternating-Current Systems
6.2 Translation of the Transfer Function to a Higher Frequency
6.3 Oscillating Control Servomechanisms
6.4 Frequency Response of a Relay
6.5 Oscillating Control Servomechanisms with Built-in Oscillation
6.6 General Oscillating Control Servomechanism

Chapter 7 Sampling Servomechanisms
7.1 Output of a Sampling Circuit
7.2 Stibitz-Shannon Theory
7.3 Nyquist Criterion for Sampling Servomechanisms
7.4 Steady-State Error
7.5 Calculation of F; （s）
7.6 Comparison of Continuously Operating with Sampling Servomechanisms
7.7 Pole of F2（s） at Origin

Chapter 8 Linear Systems with Time Lag
8.1 Time Lag in Combustion
8.2 Satche Diagram
8.3 System Dynamics of a Rocket Motor with Feedback Servo
8.4 Instability without Feedback Servo
8.5 Complete Stability with Feedback Servo
8.6 General Stability Criteria for Time-Lag Systems

Chapter 9 Linear Systems with Stationary Random Inputs
9.1 Statistical Description of a Random Function
9.2 Average Values
9.3 Power Spectrum
9.4 Examples of the Power Spectrum
9.5 Direct Calculation of the Power Spectrum
9.6 Probability of Large Deviations from the Mean
9.7 Frequency of Exceeding a Specified Value
9.8 Response of a Linear System to Stationary Random Input
9.9 Second-Order System
9.10 Lift on a Two-Dimensional Airfoil in an Incompressible Turbulent Flow
9.11 Intermittent Input
9.12 Servo Design for Random Input

Chapter 10 Relay Servomechanisms
10.1 Approximate Frequency Response of a Relay
10.2 Method of Kochenburger
10.3 Other Frequency-Insensitive Nonlinear Devices
10.4 Optimum Performance of a Relay Servomechanism
10.5 Phase Plane -
10.6 Linear Switching
10.7 Optimum Switching Function
10.8 Optimum Switching Line for Linear Second-Order Systems
10.9 Multiple-Mode Operation

Chapter 11 Nonlinear Systems
11.1 Nonlinear Feedback Relay Servomechanism
11.2 Systems with Small Nonlinearity
11.3 Jump Phenomenon
11.4 Frequency Demultiplication
11.5 Entrainment of Frequency
11.6 Asynchronous Excitation and Quenching
11.7 Parametric Excitation and Damping

Chapter 12 Linear System with Variable Coefficients
12.1 Artillery Rocket During Burning
12.2 Linearized Trajectory Equations
12.3 Stability of an Artillery Rocket
12.4 Stability and Control of Systems with Variable Coefficients

Chapter 13 Control Design by Perturbation Theory
13.1 Equations of Motion of a Rocket
13.2 Perturbation Equations
13.3 Adjoint Functions
13.4 Range Correction
13.5 Cutoff Condition
13.6 Guidance Condition
13.7 Guidance System
13.8 Control Computers

Chapter 14 Control Design with Specified Criteria
14.1 Control Criteria
14.2 Stability Problem
14.3 General Theory for First-Order Systems
14.4 Application to Turbojet Controls
14.5 Speed Control with Temperature-Limiting Criteria
14.6 Second-Order Systems with Two Degrees of Freedom
14.7 Control Problem with Differential Equation as Auxiliary Condition
14.8 Comparison of Concepts of Control Design

Chapter 15 Optimalizing Control
15.1 Basic Concept
15.2 Principles of Optimalizing Control
15.3 Considerations on Interference Effects
15.4 Peak-Holding Optimalizing Control
15.5 Dynamic Effects
15.6 Design for Stable Operation

Chapter 16 Filtering of Noise
16.1 Mean-Square Error
16.2 Phillips's Optimum Filter Design
16.3 Wiener-Kolmogoroff Theory
16.4 Simple Examples
16.5 Applications of Wiener-Kolmogoroff Theory
16.6 Optimum Detecting Filter
16.7 Other Optimum Filters
16.8 General Filtering Problem

Chapter 17 Ultrastability and Multistability
17.1 Ultrastable System
17.2 An Example of an Ultrastable System
17.3 Probability of Stability
17.4 Terminal Fields
17.5 Multistable System

Chapter 18 Control of Error
18.1 Reliability by Duplication
18.2 Basic Elements
18.3 Method of Multiplexing
18.4 Error in Executive Component
18.5 Error of Multiplexed Systems
18.6 Examples
Index
出版后记

精彩书摘

　　《工程控制论（英文版）》：
　　On—off servomechanisms have the great advantage that comparatively simple systems of this kind can be made to handle large amounts of power.This is often difficult to achieve with servomechanisms of other types.On the other hand， on—off servomechanisms are definitely nonlinear systems， and， as will be shown in Chap.10， their performances tend to be inferior to those of the systems we have considered previously.Briefly， an oscillating control servomechanism is a modification of an on—off servomechanism， which enables us to secure the advantage of linearity without sacrificing the advantage of large power—carrying capacity.
　　Before proceeding to the treatment of oscillating control servomechanisms proper， we shall present a general theoretical result， upon which the theory of all such systems is based.Let us consider a device having the following property： According as the input signal x（t） is positive or negative， the output signal y（t） is + A or —A， where A is a fixed constant.We may think of such a device as an ideal relay， an on—off system with zero threshold.Suppose that the input signal to the relay is
　　x（t）=E0sinωt + kE0 sin ωt （6.8）
　　where E0， k， ω0 and ω are constants.In connection with oscillating control servomechanisms， the term E0 sin ω0t will be a persistent oscillation in the system， and kE0 sin ωt will be an applied signal or modulating signal.We shall calculate the corresponding output y（t） presently.
　　……

前言/序言

好的，以下是为一本名为《工程控制论（英文版）》[Engineering Cybernetics] 的图书撰写的，不包含该书内容的详细图书简介。 --- 《系统动力学与复杂系统建模》 系统复杂性的核心：理论、方法与实践 著者： [虚构作者姓名] 译者： [虚构译者姓名] 出版社： [虚构出版社名称] 出版年份： 2024年 --- 图书简介 在当代工程、管理乃至社会科学领域，复杂性已成为绕不开的核心议题。我们面对的系统，无论是巨型基础设施、精密的自动化生产线、金融市场波动，还是生态环境的演变，都表现出非线性、不确定性和涌现行为等特征。《系统动力学与复杂系统建模》正是为深刻理解和有效驾驭这些复杂系统而编写的权威性著作。本书旨在为读者提供一套坚实、系统且具有高度实践指导性的建模与分析工具箱。 本书超越了传统的线性、稳态分析范畴，专注于系统在时间维度上的动态演化过程、内部反馈回路的结构，以及结构如何决定功能和性能。我们相信，理解一个系统的“为什么”和“如何”随时间变化，远比仅仅描述其静态快照更为关键。 --- 核心内容模块深度解析 本书内容结构严谨，层层递进，从基础概念的奠基到前沿应用的探索，全面覆盖了复杂系统建模的核心范畴。 第一部分：复杂性理论基础与系统思维的重塑 本部分致力于为读者构建一个清晰的“系统框架”。我们首先界定“复杂性”的内涵，将其与“难解性”（Complicatedness）进行区分，强调关注的是不可预测的相互作用和自组织现象。 1. 系统思维的演进： 追溯自经典控制论和一般系统论（General Systems Theory）的起源，探讨反馈思想如何从电子工程领域渗透并重塑了对生物、经济和管理系统的理解。重点分析了开环与闭环系统在结构上的本质差异。 2. 基本系统要素与结构： 深入剖析系统边界、层次结构、动态变量、参数和延迟在系统行为中的作用。引入了流图（Flow Diagrams）和存量-流量图（Stock and Flow Diagrams）的基础绘制规范，为后续的量化建模打下图形化基础。 3. 反馈回路的识别与分析： 详述了增强回路（Reinforcing Loops, R）和调节回路（Balancing Loops, B）的数学特性。通过大量实例（如人口增长、市场渗透率、质量-声誉循环），阐释了正反馈导致指数增长或崩溃，负反馈驱动系统趋向平衡与稳定状态的内在机制。 第二部分：系统动力学（System Dynamics, SD）建模的量化方法 系统动力学是本书的核心方法论。本部分详细介绍了如何将定性的结构认知转化为可计算、可仿真的数学模型。 1. 存量与流量的精确量化： 强调“存量是系统的记忆所在”，详细阐述了微分方程在描述连续变化过程中的应用。本书提供了一套标准化的建模范式，用于处理复杂的生命周期、资源耗竭和政策干预问题。 2. 时间延迟（Time Delays）的处理： 时间延迟是导致系统振荡和不稳定的重要因素。本章专门探讨了传输延迟（Transport Delay）和信息延迟（Information Delay）在模型中的精确表示方法，以及它们对系统稳定性的影响。 3. 非线性和状态依赖性： 复杂系统的核心特征在于其非线性。本书详细介绍了如何使用查找表（Look-up Tables）、阈值函数（Threshold Functions）和分段函数来精确模拟现实世界中固有的非线性关系，如饱和效应、边际收益递减等。 4. 模型仿真与结果解读： 介绍数值积分方法（如欧拉法、龙格-库塔法）在求解系统动力学微分方程组中的应用。重点指导读者如何进行稳态分析、敏感性分析以及对仿真结果中出现的奇异行为（如混沌、周期性振荡）进行因果解释。 第三部分：面向复杂性的多方法融合与高级应用 现代工程决策很少能仅依赖单一方法。本部分聚焦于如何整合不同的建模范式，以应对多尺度、多主体交互的复杂场景。 1. 离散事件仿真（Discrete Event Simulation, DES）： 介绍了DES在处理资源分配、排队网络和流程优化中的优势。通过与SD模型的结合，构建了混合仿真框架，用于分析生产物流中库存变动与调度决策的耦合效应。 2. 基于主体的建模（Agent-Based Modeling, ABM）： 阐述了ABM如何捕捉宏观行为的“涌现”特性。重点讨论了如何定义主体（Agent）的规则、环境的交互以及异质性（Heterogeneity）对群体行为的影响，特别是在市场扩散和社群行为模拟中的应用。 3. 系统之系统（SoS）分析： 针对超大型集成系统，本书提出了分析不同尺度和控制体系如何相互影响的框架。这包括理解控制信号的传递失真、接口的兼容性挑战以及跨层级的鲁棒性评估。 4. 模型验证、确认与策略优化： 严格的模型依赖于严谨的验证和确认（V&V）过程。本章提供了结构性验证（Structural Verification）、行为重现性测试和历史数据拟合的标准流程，并介绍了基于仿真模型的优化技术，以识别出在不同扰动下仍能保持高性能的系统结构。 --- 本书的独特价值 《系统动力学与复杂系统建模》不仅是一本理论教科书，更是一份实用的工程方法论手册。它清晰地展示了如何从现象到结构，再到动态行为的完整分析路径。对于结构工程师、运营研究人员、管理顾问以及从事复杂基础设施规划的决策者而言，本书提供的工具和思维方式，是有效应对当前技术与社会环境的巨大挑战所必需的理论基石。通过本书的学习，读者将能够： 识别隐藏在复杂表象之下的关键动态结构。 构建能够预测系统长期行为的定量数学模型。 评估政策干预（无论是在技术设计还是管理策略上）在时间维度上可能引发的意外后果。 设计具有内禀鲁棒性和适应性的未来系统。 本书内容翔实，图表丰富，案例贴近真实世界的工程难题，旨在培养读者一种深刻的、动态的、基于结构因果关系的系统洞察力。

评分☆☆☆☆☆

初读此书，给我的最大感觉是作者对于理论体系构建的野心，简直是将控制论的哲学基石和工程应用的可能性进行了一次宏大的整合。它似乎不是一本专门针对初学者的入门读物，而更像是写给那些已经掌握了基础控制理论，希望在学科交叉点上寻求突破的专业人士看的。我印象特别深刻的是开篇对“反馈”这一核心概念的深入探讨，作者似乎想挖掘出控制论超越传统工程学的边界，触及到生物学乃至社会系统的本质。这种宏大叙事的手法固然令人敬佩，但也带来了一个问题：在大量的哲学思辨和通用模型构建之后，具体的、可操作的工程实现细节反而显得单薄了。我渴望看到更多关于实时系统、分布式控制网络或者现代物联网环境下的感知与执行机制如何与这些高级理论相结合的探讨，但这些内容似乎被“理论的纯粹性”所牺牲了。这使得这本书更像是一部高屋建瓴的“方法论”著作，而非一本解决具体工程难题的“操作手册”。

评分☆☆☆☆☆

读完前三分之一，我开始怀疑这本书的受众定位是否准确。它充满了对系统稳定性的深刻洞察，对李雅普诺夫稳定性判据的讨论也十分详尽，但作为一个主要从事电气工程背景的工程师，我真正需要的是如何有效地设计和实现一个满足特定能效标准的功率电子控制系统。我对这本书期望的是能提供一套清晰的流程，指导如何从物理模型出发，快速建立一个合适的数学模型，然后选择最经济、最可靠的控制算法进行部署。这本书更多地是在探讨“什么是一个好的控制理论”，而不是“如何用现成的理论解决当前的问题”。其中对最优控制理论的介绍虽然详尽，但往往要求读者具备极高的数值计算能力，这对于快速迭代的工程项目而言，效率太低。如果能有一个专门的附录，详细对比几种常用控制方法（比如LQR与H无穷控制）在计算复杂度和实时性能之间的权衡，那该书的实用价值会大大提升，而不是让读者在浩瀚的理论中迷失方向。

评分☆☆☆☆☆

这部《工程控制论》（英文版）的封面设计简直是工业美学的典范，那种深邃的蓝和冷峻的银色字体搭配，立刻就让人联想到精密计算和严谨的系统思维。我记得第一次翻开它时，那种厚重的质感和纸张的细腻触感，仿佛预示着里面蕴含着知识的重量。虽然我不是控制理论的科班出身，但冲着这个名字——“工程控制论”，我本能地期待它能为我打开一扇通往复杂系统管理的大门。我希望能从中找到那种将混乱现象抽象化为可控模型的哲学路径，而不是一味沉溺于晦涩的数学公式。我尤其关注那些关于系统辨识和最优控制的章节，希望它们能以一种贴近实际工程案例的方式呈现，而不是仅仅停留在理论的象牙塔中。这本书如果能用生动的图表和实际工业生产线上的例子来佐证其理论的有效性，那无疑会大大提升阅读体验，让人感觉到这不仅仅是一本教科书，更是一部指导实践的工具书。我对作者在处理非线性系统和不确定性环境下的控制策略方面抱有极高的期望，毕竟现代工程面临的挑战越来越复杂，简单的线性模型早已无法完全应对现实的千变万化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版布局简直是反人类的——如果你只是想快速查阅某个特定算法的步骤，那无异于在迷宫里找出口。字体选择偏小，行距又挤得可怜，每次阅读都得架上老花镜，眼睛着实受罪。更别提那些穿插在正文中的复杂数学推导，它们像幽灵一样占据了大量的篇幅，对于我这种更侧重于应用层面理解的读者来说，简直是一种折磨。我原本以为，作为“工程”控制论，它会更倾向于介绍那些在实际硬件平台上易于实现的算法，比如经典的PID调参的进阶应用，或者一些基于模糊逻辑的直观控制方法。然而，我看到的更多是拉普拉斯变换、状态空间模型以及各种复杂的矩阵运算，看得我直犯迷糊。我期待的是一种“拿来即用”的工具箱，而不是一本要求我重新学习高等数学的参考书。如果它能增加一个专门的章节，深入剖析几种主流PLC（可编程逻辑控制器）平台如何实现书中的某些控制策略，那价值可就不可估量了，可惜全书似乎避开了这些“工程细节”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的翻译质量实在不敢恭维，很多关键术语的中文对应词汇显得生硬且不统一，这严重影响了阅读的流畅度和对概念的准确把握。举个例子，某个核心概念在不同章节中被翻译成了三四种不同的说法，这对于需要进行精确对比和理解的读者来说，无疑是一种智力上的挑战。我本来想通过这本书来学习如何为我正在负责的一个小型自动化流程设计一个更具鲁棒性的控制器，特别是针对那些周期性干扰下的性能优化。我希望书中能提供一些关于如何量化“鲁棒性”以及如何通过迭代优化过程逐步逼近理想控制器的案例分析。然而，我发现书中的案例大多是高度理想化的、教科书式的标准系统，缺乏现实世界中常见的噪声、传感器漂移和执行器饱和等“脏数据”的干扰。这使得书中的结论虽然在数学上完美无缺，但在工程实践中却显得空中楼阁，难以直接移植。

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膜拜大神，买来收藏的

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给朋友买的生日礼物，工科生必读本！

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好书

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还没看呢 买了学习一下

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大家之作，很好

评分☆☆☆☆☆

内容就不用多介绍了,开辟了一个新的学科.

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经典之作。

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值得拥有

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经典之作。