自動控製原理(第4版)

自動控製原理(第4版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

孫炳達 著
圖書標籤:
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111530275
版次:4
商品編碼:11951235
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 普通高等教育“十三五”規劃教材
開本:16開
齣版時間:2016-07-01
用紙:膠版紙
頁數:260

具體描述

內容簡介

  本書涵蓋瞭“經典控製”內容。重點對綫性定常係統的時域分析法、頻率特性分析法和非綫性係統的描述函數分析法作瞭全麵的闡述。對綫性定常係統的根軌跡分析法、離散係統分析方法和非綫性係統相平麵分析方法的主要內容及應用作瞭簡要介紹。
  本書以“應用為重點,三基(基本概念、基本原理和基本分析方法)為主綫”,具有“內容全麵、重點突齣、層次分明、定義準確、概念清晰、論述簡明及通俗易懂”的特色。
  本書可作為電氣工程類、自動化類各專業的本科,非控製工程學科碩士研究生的教材。主要章節(未帶*號)內容也適閤機電類、信息類及計算機應用專業或高職院校、成人教育及電視大學的相近專業學生學習,也可供有關從事控製工程應用的技術人員參考。
  本書配有電子課件,歡迎選用本書作教材的老師登錄www.cmpedu.com注冊後下載。
  本書有配套的《自動控製原理學習指導、例題及習題解答》輔導學習參考書(已由機械工業齣版社齣版)。

目錄

前言
第一章自動控製係統的基本概念1
第一節自動控製的基本方式1
第二節閉環控製係統的基本組成4
第三節自動控製係統的分類6
第四節對控製係統的基本要求7
習題8
第二章綫性連續係統的數學模型11
第一節動態微分方程的編寫11
第二節非綫性數學模型的綫性化18
第三節傳遞函數22
第四節係統結構圖及其等效變換27
第五節信號流程圖40
第六節脈衝響應函數45
習題46
第三章控製係統的時域分析法50
第一節典型輸入信號和時域性能指標50
第二節一階係統分析52
第三節二階係統分析56
第四節高階係統分析65
第五節穩定性分析及代數判據67
第六節穩態誤差分析及計算71
習題79
�車謁惱驢刂葡低車母�軌跡分析法83
第一節係統根軌跡的基本概念83
第二節繪製根軌跡的基本條件和
基本規則84
第三節係統根軌跡的繪製89
第四節參量根軌跡91
第五節係統性能的根軌跡分析92
習題96
第五章控製係統的頻率特性分析法98
第一節頻率特性的基本概念98
第二節頻率特性的錶示方法101
第三節典型環節的頻率特性102
第四節係統開環頻率特性繪製111
第五節用頻率法分析係統的穩定性116
第六節用頻率法分析係統的穩態性能123
第七節用開環頻率特性分析係統的
動態性能125
�車詘私謨帽棧菲德侍匭苑治魷低承閱�130
第九節傳遞函數的實驗求取133
習題135
第六章頻率法校正139
第一節概述139
第二節串聯超前校正140
第三節串聯滯後校正144
第四節串聯滯後�渤�前校正147
�車諼褰諂諭�串聯校正152
�車諏�節並聯校正155
第七節PID校正裝置及其原理159
習題163
�車諂噠路竅噝韻低撤治�165
第一節控製係統中的典型非綫性特性165
第二節描述函數法167
第三節用描述函數法分析非綫性係統173
第四節改善非綫性係統性能的方法177
�車諼褰諳嗥矯娣治齜�181
�車諏�節非綫性係統的相平麵分析186
習題189
�車詘蘇孿噝嶽膁⒖刂葡低車�
分析與綜閤191
第一節離散控製係統概述191
第二節連續信號的采樣與復現192
�車諶�節Z變換及Z反變換196
第四節綫性離散係統的數學模型200
第五節離散控製係統的穩定性分析205
第六節離散控製係統的穩態誤差分析207
第七節離散控製係統的動態性能分析210
第八節數字控製器的模擬化設計215
第九節數字控製器的離散化設計218
第十節數字PID調節器及參數選擇221
習題223
�車誥耪翸ATLAB在自動控製
原理中的應用225
第一節MATLAB軟件界麵225
第二節MATLAB程序基礎227
第三節Simulink操作簡介233
第四節綫性控製係統仿真241
第五節非綫性控製係統仿真252
第六節離散控製係統仿真254
習題256
附錄258
附錶��1常用函數拉普拉斯變換錶258
附錶��2拉普拉斯變換的主要定理259
附錶��3常用Z變換錶259
參考文獻261

前言/序言

  本書自2000年第1版齣版以來,在全國普通高等院校中一直被廣泛采用,得到瞭廣大教師、學生和工程技術人員的充分肯定。為瞭更好地適應教學和學習的需要,對本書再次修訂。
  本書涵蓋瞭“經典控製”的內容。修訂時仍堅持“應用為重點,三基(基本概念、基本原理和基本分析方法)為主綫”的原則;保持“內容全麵、重點突齣、層次分明,定義準確、概念清晰、論述簡明,通俗易懂”的特色。
  全書共九章。第一~六章為綫性定常連續控製係統內容;第七章為非綫性控製係統內容;第八章為綫性定常離散係統內容;第九章為自動控製原理的MATLAB仿真實驗應用。
  孫炳達負責全書修訂內容的製定和統稿工作。廣東工業大學自動化學院龍德、張祺和李明參與瞭本版次部分章節內容的修訂,其中第一、二、三、五章由孫炳達修訂;第四、六章由龍德修訂;第七、九章由張祺修訂;第八章由李明修訂。廣東技術師範學院王中生教授任主審。
  書中,第一、二、三、五、六章的內容(未帶*號)為重點。其他章節的內容,對於非自動化類的學生,可少講、選講或不講。對於高職高專或成人繼續教育類的學生,可隻學未帶*號的一些內容。
  在編寫及修訂本書的過程中,廣東工業大學謝莉萍、王明誠和梁誌坤老師為本書前幾版作齣過巨大貢獻,深錶謝意!參考或吸收瞭部分同類教材或參考書的內容,得到瞭廣東工業大學、廣東技術師範學院及其天河學院、廣東科技學院的教務處及相關同誌的支持和鼓勵,在此,嚮上述相關作者、單位錶示衷心的感謝!
  為瞭方便學生學習,本書有配套的《自動控製原理學習指導、例題及習題解答》輔導學生參考書(已由機械工業齣版社齣版)。該書緊扣主教材內容,每章包含:知識結構、重點內容、例題精選及主教材每章後的習題解答方法等四方麵內容。
  由於編者水平有限,書中可能會有不足或錯漏之處,殷切期望讀者及同行給予批評指正。
  編者


《信號與係統》 深度剖析動態世界的運作規律 在現代科技飛速發展的浪潮中,無論是通信、能源,還是精密製造、生物醫學,其核心都離不開對“信號”的理解與“係統”的掌控。而《信號與係統》這本書,正是為讀者打開這扇通往動態世界奧秘之門的一把鑰匙。它不僅僅是一門課程的教材,更是一種認識世界、分析問題、解決問題的思維框架。這本書將帶領您深入探究那些無處不在的信號——聲音、圖像、電磁波、經濟數據、生物電信號等——以及它們如何在各種各樣的係統中傳遞、處理和變換。 本書的獨特視角與核心內容 《信號與係統》的書寫,旨在為學習者提供一套嚴謹而直觀的分析工具,使之能夠深刻理解連續時間(CT)和離散時間(DT)信號的性質,以及它們在不同係統中的行為錶現。本書從最基礎的概念入手,逐步深入到復雜而強大的分析方法。 第一部分:信號的描繪與理解 我們首先從“信號”本身開始。本書將詳細介紹各種基本信號的定義和特性,例如: 單位衝激信號(Dirac Delta Function)與單位階躍信號(Heaviside Step Function): 它們是信號分析中的基石,對於理解信號的瞬時響應和纍積效應至關重要。您將學習它們在連續和離散係統中的數學錶示及其物理意義。 指數信號、正弦信號與復指數信號: 這些信號是許多復雜信號的組成單元,也是理解係統頻率響應的關鍵。本書將闡釋復指數信號的普適性,以及如何通過傅裏葉級數和傅裏葉變換將其分解。 周期信號與非周期信號: 區分和分析不同周期的信號是理解其頻譜特性的前提。您將學習如何通過傅裏葉級數來錶示周期信號,並探索其離散化的頻率成分。 能量信號與功率信號: 不同的信號類型具有不同的能量和功率特性,這對於係統設計和資源分配具有重要意義。本書將提供清晰的定義和計算方法。 在掌握瞭基本信號之後,我們將深入探討信號的運算和變換: 信號的時域運算: 包括加法、乘法、伸縮、移位、翻轉等。這些基本運算是理解更復雜信號處理操作的前提。 傅裏葉級數(Fourier Series): 對於周期信號,傅裏葉級數提供瞭一種將其分解為一係列正弦和餘弦分量的強大方法,從而揭示信號的頻率內容。本書將詳細推導其公式,並通過大量實例展示其應用。 傅裏葉變換(Fourier Transform): 對於非周期信號,傅裏葉變換是其時域錶示嚮頻域錶示的橋梁,它揭示瞭信號在連續頻率上的分布。本書將重點講解傅裏葉變換的定義、性質(如綫性、時移、頻移、捲積定理、Parseval 定理等)及其在信號分析中的廣泛應用。 拉普拉斯變換(Laplace Transform): 尤其適用於分析綫性時不變(LTI)係統,它能夠將復雜的微分方程轉化為代數方程,簡化求解過程。本書將深入介紹拉普拉斯變換的定義、收斂域(ROC)的概念、以及它在係統穩定性分析和瞬態響應計算中的作用。 Z變換(Z-Transform): 與拉普拉斯變換對應,Z變換是分析離散時間係統(DTS)的強大工具。它能夠將離散時間捲積轉化為代數乘積,極大地簡化瞭離散係統分析。本書將詳細講解Z變換的定義、性質、收斂域以及它在數字信號處理中的核心地位。 第二部分:係統的建模與分析 在理解瞭信號的本質之後,我們便將目光轉嚮“係統”。係統是指能夠接收輸入信號並産生輸齣信號的任何實體。本書的重點在於分析一類非常重要的係統——綫性時不變(LTI)係統。 係統的基本概念: 書中將首先介紹係統的定義、分類(綫性與非綫性、時變與時不變、因果與非因果、穩定與非穩定等),以及如何用數學模型來描述它們。 綫性時不變(LTI)係統的特性: LTI係統因其良好的數學性質而成為信號處理和控製理論的核心。本書將深入剖析LTI係統的疊加性和時移不變性。 捲積(Convolution): 捲積是LTI係統分析中最核心的概念之一。無論是連續時間還是離散時間,係統的輸齣信號都可以通過輸入信號與係統衝激響應(或脈衝響應)的捲積來得到。本書將提供詳細的數學推導和直觀的解釋,並通過圖示和大量算例幫助讀者掌握捲積的計算方法。 係統函數(System Function)與傳遞函數(Transfer Function): 利用拉普拉斯變換和Z變換,我們可以引入係統函數(或傳遞函數)的概念。它是在頻域(s域或z域)對係統進行描述,能夠直觀地反映係統的頻率特性、極點和零點,從而深入理解係統的行為。本書將闡釋如何從係統函數推導齣係統的時域響應,以及如何利用它來分析係統的穩定性。 頻率響應(Frequency Response): 對於LTI係統,其頻率響應是描述係統如何處理不同頻率成分輸入信號的關鍵。本書將詳細分析係統的頻率響應(幅頻特性和相頻特性),以及它在濾波器設計、信號均衡等領域的重要性。 係統穩定性(System Stability): 穩定性的概念對於任何實際係統都至關重要。本書將通過拉普拉斯變換的收斂域和Z變換的收斂域,以及傳遞函數的極點位置,來嚴格定義和分析係統的穩定性。 抽樣(Sampling)與重建(Reconstruction): 理論聯係實際,本書將詳細討論連續時間信號如何被離散化(抽樣),以及如何根據離散信號重建原始連續信號。您將深入理解奈奎斯特定理(Nyquist Criterion)在防止混疊(Aliasing)中的關鍵作用,以及不同重建方法(如零階保持、一階保持)的原理和優缺點。 離散時間係統的分析: 除瞭Z變換,本書還將介紹離散傅裏葉變換(DFT)和快速傅裏葉變換(FFT)在實際數字信號處理中的應用,它們是在計算機上進行頻譜分析的基石。 本書的學習價值與應用領域 《信號與係統》的學習,將為您帶來以下幾個方麵的核心能力: 1. 強大的數學建模能力: 掌握將實際物理現象抽象為數學模型,並用嚴謹的數學工具進行分析。 2. 深入的係統理解能力: 能夠洞察不同係統的內在規律,預測其對各種輸入信號的響應。 3. 高效的問題解決能力: 針對信號處理、係統分析、控製設計等問題,能夠選擇恰當的分析方法,並提齣有效的解決方案。 4. 跨學科的知識基礎: 本書的內容是電子工程、通信工程、計算機科學、自動化、甚至物理學和經濟學等眾多領域的基礎,能夠為您未來的深入學習和研究打下堅實基礎。 誰適閤閱讀這本書? 電子信息類專業的學生: 這是入門電子工程、通信工程、自動化等專業的核心課程。 計算機科學與技術專業的學生: 在數字信號處理、圖像處理、語音識彆等領域,本書的內容是必不可少的。 對信號處理和係統分析感興趣的工程師和研究人員: 無論您身處哪個行業,隻要您的工作涉及數據分析、動態係統建模或信息傳輸,本書都能為您提供寶貴的知識和工具。 希望提升數學和工程分析能力的愛好者: 如果您對理解世界運作的規律充滿好奇,並願意投入精力進行嚴謹的數學推導和概念理解,那麼本書將是一次極具挑戰性和迴報的學習經曆。 《信號與係統》不僅僅是一本教材,它更是一種思維方式的啓濛。通過學習本書,您將裝備一套強大的分析利器,能夠從容應對信息爆炸時代對我們提齣的各種挑戰,並在這個充滿動態變化的世界中,找到屬於自己的清晰脈絡。

用戶評價

評分

這本書,嗯,怎麼說呢,簡直是我在電子工程領域探索的啓濛之光。初次翻閱,就有一種被帶入瞭一個全新世界的震撼感。作者深入淺齣的講解方式,將那些原本晦澀難懂的自動控製理論,化作瞭清晰易懂的邏輯鏈條。我尤其喜歡第一章關於反饋控製係統基本概念的引入,它不僅僅是枯燥的理論堆砌,而是通過生動的實例,比如我們傢那個老式的空調溫控器,是如何巧妙地維持室內溫度恒定的,讓我一下子就理解瞭“負反饋”的精髓。書中的數學推導過程,雖然嚴謹,但作者總是會在關鍵處點撥,讓我明白為什麼需要這樣做,以及這樣做帶來的意義。比如,在介紹拉普拉斯變換的時候,他並沒有直接扔齣公式,而是先闡述瞭在時域中處理復雜的微分方程是多麼的睏難,然後引齣復頻域的優勢,讓我們更容易理解係統的動態特性。圖示的運用也恰到好處,那些波德圖、奈奎斯特圖,在書中被賦予瞭生命,不再是冰冷的麯綫,而是能夠直觀地反映係統穩定性和性能的語言。我花瞭很多時間去理解和繪製這些圖,雖然過程有些艱辛,但每一次的豁然開朗,都讓我對自動控製的理解更進瞭一層。而且,書中的習題設計也非常有梯度,從基礎的概念驗證,到復雜的係統分析和設計,能夠循序漸進地鍛煉讀者的能力。我記得有一道題,涉及到實際的機器人手臂的運動控製,需要我運用前麵學到的PID控製原理,去設計一個能夠精確跟蹤軌跡的控製器。雖然最後花瞭我好幾天的時間纔完成,但那種解決問題的成就感,是無與倫比的。這本書不僅僅是知識的傳授,更是一種思維方式的培養,讓我學會瞭如何將現實世界中的問題,抽象化為數學模型,再運用理論工具去解決。

評分

坦白說,剛拿到這本書的時候,我內心是有點忐忑的。畢竟,“自動控製”這個詞聽起來就充滿瞭高深的數學和復雜的公式,我擔心自己會跟不上。但是,這本書真的超齣瞭我的預期。它在處理復雜概念時,非常注重邏輯的連貫性和遞進性。比如,在講解傳遞函數和係統框圖的時候,作者花瞭相當大的篇幅去解釋它們之間的內在聯係,以及如何通過簡化框圖來獲得係統的傳遞函數。這個過程,我以前在彆的資料上看到總是感覺雲裏霧裏,但在本書中,通過循序漸進的例子,我竟然能一步步地理解,甚至還能自己動手進行框圖的化簡。最讓我印象深刻的是關於根軌跡分析的部分。作者沒有直接給齣根軌跡方程,而是先講解瞭根軌跡的幾何意義——當係統某個參數變化時,閉環極點在s平麵上的軌跡。這個直觀的解釋,讓我一下子就明白瞭根軌跡存在的價值,以及它如何揭示係統穩定性和動態響應的變化規律。書中的例題也很有代錶性,很多都是從實際工程問題齣發,經過模型建立,然後進行分析和設計。我記得有一道關於伺服係統的題,要求根據給定的性能指標,設計一個PID控製器,使得係統在滿足響應速度和超調量要求的同時,還能具有一定的抗乾擾能力。這個題目讓我體會到瞭理論與實踐的結閤,不再是純粹的理論推導,而是要考慮實際的工程約束。雖然最後花費瞭大量的時間去計算和調試,但最終能夠得到一個滿意的控製器參數,那種感覺,真的比寫代碼調試bug還要有成就感。這本書的內容非常紮實,講解也很到位,對於想要深入理解自動控製原理的讀者來說,絕對是一本不可多得的寶藏。

評分

這本書帶給我的,不僅僅是知識的儲備,更重要的是一種解決工程問題的思維框架。作者在講解過程中,非常注重理論的內在邏輯性和外在應用性。我最喜歡的一點是,他不會僅僅停留在理論的層麵,而是會時刻引導我們去思考這些理論在實際工程中是如何應用的。例如,在講解離散時間係統時,作者不僅給齣瞭z變換的數學定義,還詳細解釋瞭為什麼我們需要對連續時間係統進行離散化,以及離散化後會帶來哪些新的問題和挑戰。這讓我對離散係統有瞭更深刻的理解,而不是僅僅停留在公式的記憶上。書中的例題,從基礎概念的驗證,到復雜係統的分析和設計,都非常有代錶性。我記得有一道題,涉及到實際的飛行器姿態控製,需要我運用PID控製和根軌跡分析的知識,去設計一個能夠穩定控製飛機姿態的控製器。這個過程讓我深刻體會到瞭理論與實踐的結閤,需要我在理解理論的基礎上,進行實際的參數調整和仿真驗證。書的後麵章節,還涉及到瞭現代控製理論的一些入門內容,比如狀態觀測器和模型預測控製。雖然這些內容比較抽象,但作者的講解讓我對這些前沿技術有瞭初步的瞭解,也激發瞭我進一步深入學習的動力。總的來說,這本書的內容非常紮實,講解也很到位,是學習自動控製原理的絕佳選擇。

評分

我必須承認,這本書的深度和廣度都給我留下瞭深刻的印象。作者在內容編排上,遵循瞭由淺入深、由易到難的原則,讓我能夠循序漸進地掌握自動控製的精髓。我最喜歡的一點是,作者在引入新概念時,總是會先從一個直觀的物理模型或者一個生活中的實例齣發,然後逐步過渡到抽象的數學描述。例如,在講解伺服係統時,他會先描述一個物體需要被精確地定位,然後解釋為什麼我們需要一個反饋機構來不斷地修正誤差,最後纔引入PID控製器的具體形式。這種“情境式”的引入方式,極大地降低瞭理解門檻,讓我能夠輕鬆地將抽象的理論與實際應用聯係起來。書中的圖示,尤其是一些動態過程的仿真圖,讓我對係統的響應特性有瞭非常直觀的認識。我記得有一張圖,展示瞭不同阻尼係數下二階係統的單位階躍響應麯綫,通過這張圖,我能夠非常清楚地看到,阻尼係數是如何影響係統的超調量和調節時間的。這本書不僅僅是教我“怎麼做”,更重要的是教我“為什麼這麼做”,以及“這樣做會帶來什麼結果”。這種思維方式的培養,對我來說是非常寶貴的。而且,書中的一些章節,還涉及到瞭現代控製理論的一些初步內容,例如最優控製和模糊控製,雖然這些內容我還沒有完全掌握,但作者的講解讓我對這些前沿技術有瞭初步的瞭解,激發瞭我進一步學習的興趣。

評分

這本書帶來的不僅僅是知識的增益,更是一種對工程問題的全新的審視方式。在閱讀過程中,我最大的感受就是作者對細節的把控和邏輯的嚴謹。他不會因為某個概念看起來簡單就一帶而過,而是會深入剖析其內在的物理含義和數學本質。比如,在講到係統辨識時,作者詳細介紹瞭各種辨識方法的原理、優缺點以及適用條件,並舉例說明瞭如何根據不同的實際情況選擇閤適的辨識方法。這讓我明白,理論知識並非孤立存在,而是需要與實際工程問題相結閤,纔能發揮最大的價值。書中的數學公式,雖然繁多,但作者總是會給齣清晰的定義和解釋,並且會重點突齣關鍵的公式及其物理意義。我記得在研究係統的頻率響應時,作者花瞭大量篇幅去解釋幅頻特性和相頻特性分彆代錶瞭什麼,以及它們如何共同決定瞭係統的動態性能。通過大量的圖例和文字描述,我終於能夠直觀地理解,例如“幅值裕度”和“相角裕度”這些概念,在判斷係統穩定性時所起到的至關重要的作用。書中的案例分析部分,更是讓我大開眼界。作者選取瞭許多經典的自動控製工程案例,詳細闡述瞭如何從問題描述齣發,建立數學模型,然後運用前麵學到的理論知識進行分析和設計,最終解決實際工程問題。這些案例讓我明白瞭,學習自動控製理論,最終是為瞭解決實際問題,而不是僅僅停留在書本的理論層麵。

評分

我得說,這本書絕對是我電子工程學習生涯中的一個裏程碑。作者的講解風格非常獨特,他善於將復雜的數學概念轉化為直觀的物理意義,讓我能夠輕鬆地理解那些原本看似難以捉摸的原理。我尤其喜歡他在引入反饋控製的概念時,不僅僅是給齣瞭數學模型,而是通過一係列生動形象的類比,比如一個“有主見的”水龍頭,是如何通過感知水位來自動調節齣水量的,讓我一下子就理解瞭反饋控製的核心思想。書中的數學推導,雖然嚴謹,但作者總是會在關鍵的地方給齣非常貼心的提示,讓我明白每一步推導的目的和意義。我記得在講解頻率響應分析時,作者花瞭大量篇幅去闡述波德圖的繪製方法和解讀技巧,以及幅頻特性和相頻特性是如何共同揭示係統的動態性能。通過大量的圖示和實例,我終於能夠直觀地理解,例如“穿越頻率”和“截止頻率”這些概念,在分析係統穩定性和響應速度時所起到的重要作用。書中的習題設計也非常有梯度,從基礎的概念鞏固,到復雜的係統綜閤設計,能夠有效地鍛煉讀者的分析問題和解決問題的能力。我記得有一道關於汽車巡航控製係統的題目,要求我分析係統的穩定性,並設計一個閤適的控製器來保證汽車在不同路況下的平穩行駛。這個題目讓我體會到瞭自動控製理論在實際工程中的廣泛應用。這本書不僅僅是知識的傳授,更是一種思維方式的培養,讓我學會瞭如何用係統化的思維去分析和解決問題。

評分

閱讀這本書的過程,就像是在經曆一場思維的“洗禮”。作者在講解每個概念時,都力求做到概念清晰、邏輯嚴謹、推導完整。我尤其欣賞他在處理那些復雜的數學推導時,能夠始終抓住核心思想,並用通俗易懂的語言進行闡釋。例如,在講解綫性係統和非綫性係統時,作者並沒有停留在簡單的數學定義上,而是結閤瞭實際的物理例子,比如彈簧-質量-阻尼係統,來闡述綫性和非綫性係統在行為上的本質區彆。這讓我對這些概念有瞭更深刻的理解,而不僅僅是記住公式。書中關於穩定性分析的部分,是我覺得收獲最大的地方之一。作者不僅介紹瞭傳統的代數穩定判據,還深入講解瞭李雅普諾夫穩定性理論。他對李雅普諾夫第二方法的講解,通過構造能量函數來判斷係統的穩定性,讓我對“穩定性”這個抽象概念有瞭更宏觀的認識,不僅僅是要求解微分方程的根,而是從能量守恒的角度去理解。書中的習題設計也非常精妙,有的題目要求進行理論推導,有的題目要求進行仿真分析,還有的題目則鼓勵去設計控製器。我記得有一道題目,要求分析一個實際的飛行控製係統,並設計一個控製器來保證飛機的穩定性。這個題目讓我體會到瞭理論知識在解決實際工程問題中的重要性。總而言之,這本書的內容非常紮實,講解也很深入,對於想要真正掌握自動控製原理的讀者來說,絕對是一本值得反復研讀的經典之作。

評分

我必須說,這本書的內容之豐富,遠超齣瞭我的想象。它不僅僅是講解瞭自動控製的“是什麼”,更重要的是“為什麼”和“如何”。作者在闡述每一個重要概念時,都會追溯其産生的曆史背景和理論基礎,讓我明白這些理論是如何一步步發展起來的,以及它們所解決的根本問題。例如,在講解PID控製器的由來時,作者詳細介紹瞭PID算法的發展曆程,以及它為何至今仍然是應用最廣泛的控製器之一。這讓我對PID控製的認識,不再是停留在“三個參數簡單組閤”的層麵,而是對其背後深厚的理論支撐和工程實踐經驗有瞭更深的理解。書中的數學推導,雖然嚴謹,但作者總是會適時地給齣一些“提示”或者“解釋”,讓我明白每一步的邏輯關係,以及推導的最終目的。我記得在推導最優控製理論的初步內容時,涉及到變分法和動態規劃,這些內容對我來說是全新的,但作者通過清晰的步驟和對各個項的物理解釋,讓我能夠逐步跟上。最讓我驚喜的是,書的最後部分,還涉及瞭一些現代控製理論的入門知識,比如李雅普諾夫穩定性理論和模糊控製等。雖然這些內容相對前置部分更加深入和抽象,但作者仍然堅持瞭深入淺齣的風格,為我打開瞭進一步學習的大門。我深信,這本書不僅僅能滿足當前的需求,更能為我未來的學習和研究打下堅實的基礎。

評分

這本書給我的感覺,就像是在一座知識的寶庫中尋寶,每一次翻閱,都能發現新的驚喜。作者在內容的組織上,既有宏觀的全局觀,也有微觀的細節處理。我特彆喜歡他在引入模糊邏輯控製和神經網絡控製這些現代控製方法時,並沒有直接跳到復雜的算法,而是先迴顧瞭傳統PID控製的局限性,然後引齣這些新方法是如何剋服這些局限性的。這種“問題-解決方案”的模式,讓我能夠更好地理解這些新技術的必要性和優勢。書中的數學推導,雖然嚴謹,但作者總能在關鍵時刻給齣一些“畫龍點睛”式的解釋,讓我明白為什麼需要進行這一步推導,以及推導齣來的結果代錶瞭什麼物理意義。我記得在講解最優控製理論時,作者花瞭大量篇幅去解釋“性能指標函數”的設計原則,以及如何通過優化這個函數來得到最優的控製策略。這讓我明白,最優控製不僅僅是數學上的求解,更是對工程目標的一種量化和體現。書中的許多插圖,都非常生動形象,比如用一個球在碗中運動的例子來解釋穩定點和不穩定點,讓我對這些概念有瞭非常直觀的認識。我印象深刻的是,作者還介紹瞭一些實際的工程應用案例,比如火車的自動駕駛係統和工業機器人的運動控製,這些案例讓我看到瞭自動控製理論在現實世界中的巨大價值。

評分

這本書給我的感覺,就像是給我打開瞭一個全新的世界,一個關於“如何讓事物按照我們期望的方式運動”的世界。我之所以這麼說,是因為作者在講解過程中,非常注重概念的物理意義和直觀理解。比如,在講到狀態空間方法的時候,他並沒有上來就給齣一堆矩陣方程,而是先類比瞭電路分析中的基爾霍夫定律,說明狀態變量是如何描述係統內部狀態的,以及如何通過這些狀態變量來預測係統的未來行為。這個類比非常有啓發性,讓我對狀態空間這一抽象的概念有瞭一個初步的認識。書中的圖示,特彆是各種典型的動態響應麯綫,比如單位階躍響應、斜坡響應等,都配有非常詳細的分析,解釋瞭超調量、峰值時間、調節時間等這些性能指標分彆代錶瞭什麼,以及它們如何影響係統的實際性能。這讓我不再是死記硬背這些術語,而是真正理解瞭它們背後的物理含義。我記得有一個章節,詳細介紹瞭如何利用奈奎斯特判據來判斷係統的穩定性,作者不僅給齣瞭判據的數學錶達式,還非常形象地解釋瞭“環繞-1+j0點”的幾何意義,以及不同環繞方嚮所代錶的不同穩定性情況。這讓我對係統的穩定性有瞭更加深刻的認識,不再是簡單地看極點位置,而是能夠從頻率域的角度去理解。書中的一些思考題,也非常有深度,引導我去思考更廣泛的應用場景,比如如何將這些理論應用到航空航天、工業自動化等領域。總之,這本書不僅僅是教材,更像是一位經驗豐富的導師,循循善誘,帶領我一步步地深入自動控製的殿堂。

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