自動控製原理(下冊 第2版)

自動控製原理(下冊 第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

吳麒,王詩密 編
圖書標籤:
  • 自動控製原理
  • 控製理論
  • 自動控製
  • 係統分析
  • 數學模型
  • 反饋控製
  • 綫性係統
  • 狀態空間
  • 現代控製
  • 控製工程
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302132271
版次:2
商品編碼:11837968
品牌:清華大學
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-11-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

  本教材覆蓋高等學校自動化專業“自動控製原理”課程的主要內容,包括建模、分析、設計的基本概念及方法.全書分上、下冊齣版.上冊主要涉及經典控製理論,包括單輸入單輸齣動態係統的數學描述、時間響應、頻率響應方法、根軌跡方法、串聯校正、非綫性係統、采樣係統等,但數學模型部分包括狀態空間模型及多輸入多輸齣係統.下冊主要涉及狀態空間方法,包括係統的狀態空間結構分析、綫性定常係統的綜閤、李雅普諾夫穩定性分析、最優控製等.除習題與參考答案外,本教材附有術語索引、少量供讀者閱讀的參考文獻.
  本書注重分析思考能力的培養.減少單純用於解決計算、作圖技巧的內容,淘汰某些已經過時的作圖技巧,推薦使用MATLAB,隨書贈送作者自主編製的設計軟件IntelDes3。0.
  本書是高等學校自動化專業“自動控製原理”課程教材,也可供相關工程技術人員參考.
  吳麒清華大學自動化係教授,博士研究生導師。中國自動化學會榮譽理事。1952年畢業於清華大學電機工程係,1959年獲蘇聯技術科學副博士學位。長期從事控製理論和控製工程的教學科研工作。與同事閤作編著有《自動控製原理》、《多變量頻率域控製理論》和《控製係統的智能設計》等書。在國內外發錶學術論文40餘篇。
  王詩宓清華大學自動化係教授。1967年畢業於清華大學動力機械係,1983年獲英國曼徹斯特大學理工學院哲學博士學位。長期從事控製理論與應用的教學和研究。主要研究方嚮為預測控製、容錯控製、過程控製.獨立或閤作編著有《多變量控製係統的分析和設計》、《過程控製》、《先進過程控製》、《自動控製理論例題習題集》和《控製工程基礎》。在國內外發錶學術論文40餘篇。
  杜繼宏清華大學自動化係教授。中國自動化學會智能自動化專業委員會副主任委員。1966年畢業於清華大學自動控製係。長期從事控製理論與應用的教學和研究。主要研究方嚮為機器人控製、計算機網絡控製、智能控製等.與同事閤作編著有《自動控製原理》、《現代控製理論基礎例題》、《機器人》、《計算機控製係統及應用》、《自動控製理論例題習題集》和《控製工程基礎》。閤作翻譯《機器人學:控製、傳感器、視覺和智能》。在國內外發錶學術論文近40篇。
  高黛陵清華大學自動化係教授。1960年畢業於清華大學自動控製係。長期從事控製理論和控製工程的教學科研工作,並曾從事核反應堆控製及計算機科學的研究。與同事閤作編著有《多變量頻率域控製理論》和《控製係統的智能設計》等書。在國內外發錶學術論文近40篇。

前言/序言


《現代係統建模與仿真技術》 內容簡介: 本書深入探討瞭現代工程領域中至關重要的係統建模與仿真技術,旨在為讀者提供一套全麵且實用的理論框架和實踐指南。在日益復雜且動態變化的技術環境中,精確地理解、預測和優化係統的行為已成為成功的關鍵。本書將係統建模從基礎概念齣發,逐步引導讀者掌握各種先進的建模方法,並結閤強大的仿真工具,實現對復雜係統的深度剖析。 第一部分:係統建模基礎理論 本部分將詳細闡述係統建模的核心理念與基本原理。我們將從“什麼是係統”開始,探討係統的構成要素、輸入輸齣關係、狀態變量等基本概念。隨後,我們將深入講解不同類型的係統模型,包括: 物理模型: 介紹如何使用微分方程、代數方程等數學語言描述物理係統的動態行為。我們將涵蓋經典力學、電學、熱學等領域的典型建模案例,例如彈簧-質量-阻尼係統、RLC電路、熱傳導過程等。 離散事件模型: 講解如何處理涉及事件驅動和狀態變化的係統,如通信網絡、生産流水綫、交通流量等。我們將介紹狀態機、Petri網等建模工具,以及如何利用它們來捕捉係統的離散行為。 基於代理的模型(Agent-Based Modeling, ABM): 介紹如何通過模擬大量獨立交互的“代理”(agents)來展現宏觀係統的 emergent behaviors(湧現行為)。我們將探討 ABM 在社會科學、生態學、經濟學等領域的應用,並講解構建代理模型所需考慮的關鍵因素,如代理的行為規則、交互機製和環境。 混閤係統模型: 探討如何將不同類型的模型結閤起來,以更全麵地描述同時包含連續和離散動態的復雜係統。我們將分析混閤係統建模的挑戰,並介紹相應的建模方法和工具。 在模型構建方麵,本書將強調模型抽象的藝術,即如何在保持係統關鍵特徵的同時,簡化不必要的細節。我們將討論模型驗證與確認(Verification and Validation, V&V)的重要性,以及如何通過對比實際數據、專傢判斷等方式來評估模型的準確性和可靠性。 第二部分:先進建模技術與方法 本部分將聚焦於更高級的建模技術,使讀者能夠應對更具挑戰性的係統。我們將深入研究: 非綫性係統建模: 探討非綫性現象在現實係統中普遍存在,以及如何使用非綫性方程、分段函數、查找錶等技術來準確描述其行為。我們將介紹分析和理解非綫性係統的方法,如相平麵分析、李雅普諾夫穩定性理論等。 隨機係統建模: 講解如何處理係統中的不確定性和隨機性。我們將介紹概率分布、隨機變量、隨機過程等概念,並演示如何構建考慮噪聲、故障、變化等隨機因素的模型。馬爾可夫鏈、泊鬆過程等經典隨機過程的應用也將被詳細闡述。 參數估計與辨識: 介紹如何從觀測數據中自動學習和優化模型的參數。我們將討論各種參數估計方法,如最小二乘法、最大似然估計法,以及模型辨識的常見算法和注意事項。 集成建模: 探討如何將多個獨立的子模型整閤成一個統一的復雜係統模型。我們將分析集成建模的挑戰,如接口定義、數據一緻性、計算效率等,並介紹相應的策略和技術。 模型簡化與降階: 介紹在保證模型精度的前提下,通過數學變換或近似方法減小模型復雜度的技術。我們將討論模型降階在實時仿真和嵌入式係統中的重要性,並介紹一些經典的降階方法。 第三部分:係統仿真技術與實踐 本部分將全麵介紹係統仿真的理論與實踐,重點在於如何有效地利用仿真工具來分析和理解模型。 仿真基本概念: 講解仿真周期、仿真時間、離散化方法(如歐拉法、龍格-庫塔法)等仿真基礎知識。我們將分析不同離散化方法的優缺點及其適用場景。 仿真算法與技術: 深入介紹各種仿真算法,包括: 連續時間係統仿真: 側重於常微分方程(ODE)求解器在仿真中的應用,以及如何選擇閤適的求解器以獲得精度和效率的平衡。 離散事件仿真: 講解事件隊列管理、狀態更新等離散事件仿真核心機製,並分析其在排隊論、物流等領域的應用。 濛特卡洛仿真: 介紹利用隨機抽樣來估計復雜係統性能的方法,並分析其在風險評估、優化等領域的應用。 仿真軟件與平颱: 本書將選取幾種主流的係統仿真軟件(例如 Simulink、Arena、AnyLogic 等)作為案例,詳細介紹其基本操作、建模環境、內置功能和應用範例。我們將引導讀者掌握如何使用這些軟件來構建、運行和分析模型。 仿真實驗設計與分析: 介紹如何科學地設計仿真實驗,以有效地迴答研究問題。我們將探討參數掃描、敏感性分析、優化仿真、拉丁超立方采樣(LHS)等實驗設計方法,並指導讀者如何對仿真結果進行統計分析、可視化展示和解釋。 高並發與分布式仿真: 針對大規模、復雜係統的仿真需求,本書將初步介紹高並發和分布式仿真技術,包括並行化策略、數據同步、通信協議等,為讀者搭建更高級的仿真平颱打下基礎。 第四部分:應用案例與前沿展望 為瞭加深讀者對所學知識的理解,本書的最後部分將呈現多個不同領域的係統建模與仿真應用案例。這些案例將涵蓋但不限於: 智能製造係統: 仿真分析生産綫效率、瓶頸識彆、庫存優化等。 自動駕駛係統: 建模與仿真車輛動力學、傳感器感知、決策規劃等。 智慧城市交通: 仿真交通流量、信號配時優化、公共交通調度等。 生物醫學工程: 建模藥物輸送、疾病傳播、生理係統響應等。 能源係統: 仿真電網運行、可再生能源接入、能源效率優化等。 最後,本書將對係統建模與仿真技術的未來發展趨勢進行展望,包括人工智能與仿真結閤、數字孿生技術、實時仿真與硬件在環(HIL)仿真等前沿領域,激勵讀者持續探索和創新。 本書適用於高等院校的本科生、研究生,以及從事係統工程、自動化、計算機科學、機械工程、電子工程、交通工程、生物醫學工程等相關領域的科研人員和工程技術人員。通過學習本書,讀者將能夠獨立構建和仿真各種復雜係統,從而有效地解決實際工程問題。

用戶評價

評分

第一段 這本書的封麵設計,我第一眼看到就覺得頗具匠心。不是那種浮誇的設計,而是透著一種沉靜和專業。深藍色的背景,配以簡潔明亮的白色字體,主標題“自動控製原理”醒目而有力,副標題“下冊 第二版”則錶明瞭其承上啓下的學術脈絡。這種視覺上的專業感,讓我立刻聯想到這本書內容上的嚴謹和係統性。翻開書頁,紙張的質感也相當不錯,厚實且帶有微微的啞光,閱讀時不會有刺眼的熒光感,長時間盯著看眼睛也不會感到疲憊,這一點對於需要長時間埋頭苦讀的我們來說,無疑是極大的福音。更彆說那印刷的清晰度,每一個公式、每一個圖例都躍然紙上,沒有絲毫模糊不清的跡象,這讓我對內容的準確性有瞭初步的信心。閤上書本,它沉甸甸的分量,也似乎在訴說著內容的厚重和價值。書的整體排版也十分規整,段落之間的留白恰到好處,文字大小適中,即使是像我這樣視力不太好的人,也能舒適地閱讀。書脊的設計也很人性化,書頁翻動順暢,不會輕易齣現脫頁的情況。包裝也非常細緻,抵達時完好無損,沒有絲毫磕碰或褶皺,可以看齣書店對商品的用心。

評分

第三段 這本書在理論闡述方麵,可謂是言簡意賅,又不失深度。作者的語言風格嚴謹而精確,每一個詞語的選擇都經過仔細斟酌,確保瞭學術的嚴謹性。雖然是麵嚮讀者,但它並沒有故作高深,而是盡量用清晰明瞭的語言來解釋復雜的概念。讓我印象深刻的是,書中對一些經典控製理論的推導過程,都展示得非常詳盡,每一步的邏輯關係都梳理得非常清楚,讓人能夠真正理解公式的由來,而不是死記硬背。例如,在講解狀態空間法時,作者不僅給齣瞭通用的方程形式,還詳細剖析瞭各個矩陣的物理意義,以及它們如何反映係統的動態特性。這種深入淺齣的講解方式,讓我受益匪淺。即便是一些相對生僻的理論,作者也能通過類比和聯想,將它們與我們熟悉的現象聯係起來,從而降低理解的門檻。這種對學術嚴謹性的堅持,與對讀者理解能力的體貼,完美地結閤在瞭一起。

評分

第二段 這本書的章節編排,給我一種循序漸進、邏輯清晰的閱讀體驗。從基礎理論的鋪墊,到復雜係統的分析,再到實際應用的探討,每一章節都像是一塊精心打磨的積木,承接著上一章的內容,又為下一章的展開奠定瞭基礎。開篇部分,雖然是“下冊”,但作者並沒有直接跳入高深的理論,而是巧妙地迴顧和鞏固瞭“上冊”的核心概念,為我們這些可能已經遺忘部分細節的讀者提供瞭一個很好的“緩衝帶”。這種設計非常體貼,讓我能夠迅速地重新進入學習狀態,而不會因為對之前內容的生疏而産生畏難情緒。隨後,內容逐漸深入,引入瞭諸如數字控製、非綫性控製等更具挑戰性的主題。然而,即便是麵對復雜的數學模型和抽象的概念,作者也通過大量的圖示和實例,將它們形象化、具體化,使得理解起來不再是“霧裏看花”。例如,在講解奈奎斯特圖時,書中的插圖清晰地展示瞭不同係統特性對應的麯綫形狀,並詳細解釋瞭每一種形狀所代錶的穩定性含義。這種“化繁為簡”的處理方式,讓我對那些原本覺得難以理解的理論有瞭豁然開朗的感覺。

評分

第六段 這本書的圖錶運用,為抽象的概念注入瞭生命力。作者非常善於利用各種圖形和圖錶來輔助講解。無論是狀態軌跡圖、頻率響應麯綫,還是係統框圖、傳遞函數圖,都被繪製得清晰、規範,並且與文字描述緊密結閤。這些圖錶不僅僅是簡單的插圖,更是理解復雜理論的“導航儀”。例如,在講解根軌跡圖時,書中提供的圖錶非常直觀地展示瞭係統參數變化對閉環極點位置的影響,從而讓我們能夠清晰地預測係統的穩定性變化。對我而言,通過這些圖形,我能夠更直觀地感受到控製係統的動態行為,而不再僅僅局限於冷冰冰的數學公式。這種“可視化”的學習方式,極大地提升瞭我的學習效率和理解深度,讓我在麵對那些抽象的數學模型時,不再感到迷茫。

評分

第五段 這本書的習題集,可以說是對學習效果的“終極檢驗”。相對於例題的引導作用,習題集則更具挑戰性,它們鼓勵我們獨立思考,靈活運用所學的知識。習題的難度梯度設計得相當閤理,從基礎的概念性題目,到需要綜閤運用多項理論的復雜計算題,應有盡有。完成這些習題的過程,不僅是對我知識掌握程度的檢驗,更是對我解決問題能力的鍛煉。每一次成功地解答一道難題,都會給我帶來巨大的成就感,並進一步鞏固我所學的知識。我發現,即使是那些看似簡單的題目,也能在不經意間暴露我知識體係中的薄弱環節,這促使我及時迴顧和補充。更重要的是,習題的解答過程,也常常能啓發我從新的角度去理解和應用理論,培養瞭我的創新思維。

評分

第八段 這本書在參考資料和拓展閱讀方麵的指引,展現瞭作者的學術情懷。在書的最後,作者提供瞭一個詳細的參考書目,涵蓋瞭該領域經典的和前沿的研究成果。這份書目對於想要深入研究自動控製原理的讀者來說,是一份寶貴的財富。它不僅為我們指明瞭進一步學習的方嚮,也為我們提供瞭一個深入瞭解該領域發展脈絡的窗口。我個人非常喜歡這種“授人以魚不如授人以漁”的做法,它鼓勵讀者主動探索,而不是被動接受。此外,書中在某些章節的末尾,也會提及一些相關的研究論文或更深入的理論,這讓我對該學科的廣度和深度有瞭更直觀的認識,也激發瞭我對一些前沿課題的興趣,促使我去主動搜尋相關的資料進行學習。

評分

第四段 這本書的例題設計,簡直是學習過程中的“定心丸”。每一章節的末尾,都精心設計瞭一係列具有代錶性的例題,覆蓋瞭本章所講授的各類知識點。這些例題不僅僅是簡單的計算題,更多的是引導我們如何將所學的理論應用於實際問題。作者在解析例題時,不僅給齣瞭最終的答案,更重要的是,詳細地闡述瞭解決問題的思路和步驟。從問題的分析、模型的建立,到最終結果的驗證,每一個環節都清晰可見。我尤其喜歡那些涉及實際工程背景的例題,它們讓我能夠將理論知識與現實世界聯係起來,更深刻地體會到自動控製原理在工業生産、航空航天等領域的廣泛應用。例如,有一道例題是關於如何設計一個PID控製器來穩定一個機械臂的運動,其中詳細分析瞭PID參數調整對係統穩定性和響應速度的影響,這對於我理解PID控製的實際應用非常有幫助。

評分

第九段 這本書的翻譯質量,可以說是非常齣色。我閱讀的是中文版,整體翻譯流暢自然,術語使用準確,沒有齣現那種生硬、拗口的機器翻譯痕跡。一些原本可能難以理解的專業術語,在翻譯過來後,依然保持瞭其原有的清晰度和專業性。我特彆注意到,作者在一些關鍵概念的翻譯上,選擇瞭最貼切、最符閤中文語境的錶達方式,使得我們能夠更容易地理解和接受。例如,一些工程上常用的縮略語,在翻譯成中文時,也給齣瞭清晰的解釋。這種高質量的翻譯,極大地降低瞭閱讀門檻,讓我可以更加專注於書本內容的學習,而不用分心去解讀那些晦澀的語言。一本好書,離不開嚴謹的內容,也離不開優秀的翻譯,這本書在這兩方麵都做得相當到位。

評分

第七段 這本書對數學工具的運用,既嚴謹又實用。作者深知自動控製原理離不開強大的數學工具,因此在講解過程中,對各種數學方法(如拉普拉斯變換、傅裏葉變換、Z變換等)的運用都非常嫻熟和透徹。然而,他並沒有僅僅停留在數學的推導上,而是時刻強調這些數學工具如何服務於對控製係統的分析和設計。例如,在講解頻率響應分析時,作者不僅詳細推導瞭幅頻特性和相頻特性的計算方法,更重要的是,他解釋瞭這些特性如何反映係統的穩定性、動態響應等關鍵性能指標。這種將數學工具與實際工程問題相結閤的講解方式,讓我認識到數學在解決工程問題中的強大力量,也培養瞭我利用數學工具來分析和解決工程問題的能力。

評分

第十段 這本書給我的整體感受,是一種“厚積薄發”的學術力量。它不像某些入門書籍那樣淺嘗輒止,而是以一種非常紮實的方式,逐步構建起讀者對自動控製原理的全麵認知。我從這本書中獲得的,不僅僅是知識本身,更重要的是一種嚴謹的治學態度和解決問題的思維方式。它教會我如何分析問題,如何建立模型,如何利用數學工具來解決工程難題,以及如何通過實驗來驗證理論。這本書就像一位經驗豐富的導師,耐心地引導著我一步步深入探索自動控製的奧秘。每次閤上書本,我都感覺自己對這個領域有瞭更深的理解,也對未來的學習充滿瞭信心。它不僅僅是一本教科書,更是一部激發我學術熱情和探索精神的啓濛之作。

評分

新書,包裝精美,送貨速度也很快。

評分

挺好,教科書

評分

書不錯,需要慢慢啃,加油吧

評分

考研加油

評分

書寫的非常好,敘述詳細易懂

評分

質量不錯,送貨很快

評分

買迴來就這樣,滿肚子火,已經打電話強烈要求更換

評分

買迴來就這樣,滿肚子火,已經打電話強烈要求更換

評分

經典,比市麵流行的那本深

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