控製係統設計指南(原書第4版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 喬治·埃利斯 著，湯曉君 譯

圖書標籤:

• 控製係統
• 控製工程
• 自動控製
• 係統設計
• 反饋控製
• 現代控製理論
• MATLAB控製工具箱
• 信號與係統
• 電氣工程
• 自動化

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111530930

版次：1

商品編碼：11997922

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-07-01

用紙：膠版紙

頁數：325

內容簡介

　　全書分成三部分，共19章。一部分（1章～10章）：控製的應用原則。依次介紹控製理論、頻率域研究法、控製係統的調試、數字控製器中的延遲、z—域研究法、四種控製器、擾動響應、前饋、控製係統中的濾波器、控製係統中的觀測器；第二部分（11章～13章）：建模。依次介紹瞭時間域與頻率域研究法、時變與非綫性、模型開發與驗證；第三部分（14～19章）：運動控製。依次介紹編碼器和鏇轉變壓器、電子伺服電機與驅動基礎、柔性與諧振、位置控製迴路、運動控製中的Luenberger觀測器、快速控製原型技術等。本書作者還提供瞭獨具特色的基於PC機的單機圖形化仿真環境VisualModelQ,讀者可在其中圖形建模，並運行書中提及的控製係統的各類有關實驗。實驗內容豐富而又實用。本書還提供瞭藉助於NationalInstruments公司的LabVIEW軟件及相關硬件實施快速控製原型技術的實驗，非常貼近實際的控製係統開發應用。

目錄

譯者序
前言
第一部分控製的應用原則
第1章控製理論簡介3
1.1Visual ModelQ仿真環境3
1.1.1Visual ModelQ的安裝3
1.1.2正誤錶4
1.2控製係統4
1.2.1控製器4
1.2.2被控機器4
1.3控製工程師5
第2章頻率域研究法6
2.1拉普拉斯變換6
2.2傳遞函數6
2.2.1s是什麼7
2.2.2綫性化、時不變性與傳遞函數7
2.3傳遞函數舉例8
2.3.1控製器單元的傳遞函數8
2.3.2功率變換器的傳遞函數9
2.3.3物理元件的傳遞函數9
2.3.4反饋的傳遞函數10
2.4框圖11
2.4.1組閤框11
2.4.2Mason信號流圖法12
2.5相位與增益13
2.5.1傳遞函數的相位與增益14
2.5.2伯德圖：相位、增益與頻率的
關係14
2.6性能測量15
2.6.1指令響應15
2.6.2穩定性17
2.6.3與頻率域對應的時間域18
2.7問題18
第3章控製係統的調試20
3.1閉閤控製迴路20
3.2模型的詳細迴顧22
3.2.1積分器22
3.2.2功率變換器23
3.2.3PI控製律23
3.2.4反饋濾波器24
3.3開環設計法25
3.4穩定裕度25
3.4.1量化PM與GM26
3.4.2實驗3A：理解開環設計法26
3.4.3開環、閉環與階躍響應28
3.5分段調試的步驟29
3.5.1段一：比例段30
3.5.2段二：積分段31
3.6被控對象增益的變化31
3.6.1應對變化的增益32
3.7多(級聯)控製迴路33
3.8功率變換器飽和與同步33
3.9相位與增益圖36
3.10問題38
第4章數字控製器中的延遲40
4.1如何采樣40
4.2數字係統中的延遲源40
4.2.1采樣�脖３盅映�40
4.2.2計算延遲41
4.2.3速度估計延遲42
4.2.4延遲之和42
4.3實驗4A：數字控製中延遲的理解43
4.4選擇采樣時間44
4.4.1一般係統的激進假設45
4.4.2基於位置運動係統激進的假設45
4.4.3適度假設與保守假設45
4.5問題46
第5章z域研究法48
5.1z域初步48
5.1.1z的定義48
5.1.2z域傳遞函數48
5.1.3雙綫性變換48
5.2z域相圖49
5.3混疊50
5.4實驗5A:混疊52
5.4.1z域中的伯德圖與框圖53
5.4.2直流增益53
5.5從傳遞函數到算法53
5.6數字係統的函數55
5.6.1數字積分與微分55
5.6.2數字微分56
5.6.3采樣�脖３�58
5.6.4DAC/ADC：數模相互轉換59
5.7計算延遲的減小60
5.8量化61
5.8.1極限環與抖動61
5.8.2偏置與極限環62
5.9問題63
第6章四種控製器64
6.1本章中的調試64
6.2比例增益的使用65
6.2.1P控製65
6.2.2如何調試P控製器65
6.3積分增益的使用67
6.3.1PI控製67
6.3.2如何調試PI控製器68
6.3.3模擬PI控製69
6.4微分增益的使用70
6.4.1PID控製70
6.4.2如何調試PID控製器70
6.4.3噪聲與微分增益72
6.4.4Ziegler�睳ichols法72
6.4.5PID控製中的流行術語73
6.4.6PID的模擬替代方法：超前��
滯後73
6.5PD控製74
6.6選擇控製器76
6.7實驗6A～6D76
6.8問題77
第7章擾動響應78
7.1擾動78
7.2速度控製器的擾動響應82
7.2.1擾動的時間域響應83
7.2.2擾動的頻率域響應85
7.3擾動解耦法86
7.3.1擾動解耦法的應用87
7.3.2實驗7B：擾動解耦90
7.4問題92
第8章前饋94
8.1基於被控對象的前饋94
8.2前饋與功率變換器97
8.2.1實驗8B:功率變換器的補償98
8.2.2增大功率變換器帶寬與前饋
補償100
8.3延遲指令信號100
8.3.1實驗8C：指令通路上的延遲101
8.3.2實驗8D：功率變換器的補償與
指令通路上的延遲102
8.3.3有前饋時的調試與鉗位103
8.4被控對象與功率變換器運行特性中的
變化104
8.4.1被控對象增益的變化104
8.4.2功率變換器運行特性的變化105
8.5雙積分被控對象的前饋106
8.6問題106
第9章控製係統中的濾波器及實現108
9.1控製係統中的濾波器108
9.1.1控製器中的濾波器108
9.1.2功率變換器中的濾波器110
9.1.3反饋中的濾波器110
9.2濾波器的通帶110
9.2.1低通濾波器111
9.2.2陷波濾波器114
9.2.3實驗9A:模擬濾波器115
9.2.4雙二階濾波器115
9.3濾波器的實現116
9.3.1無源模擬濾波器116
9.3.2有源模擬濾波器116
9.3.3開關電容濾波器117
9.3.4IIR數字濾波器117
9.3.5FIR數字濾波器118
9.4問題119
第10章控製係統中的觀測器120
10.1觀測器縱覽120
10.1.1觀測器術語121
10.1.2創建一個Luenberger觀測器121
10.2實驗10A～10C:用觀測器提高穩定性124
10.3Luenberger觀測器的濾波器形式126
10.3.1低通與高通濾波器128
10.3.2濾波器形式的框圖128
10.3.3迴路形式與濾波器形式的
比較128
10.4Luenberger觀測器的設計129
10.4.1傳感器的估計器設計129
10.4.2傳感器的濾波作用130
10.4.3被控對象的估計器設計130
10.4.4設計觀測器補償器133
10.5觀測器補償器的調試概述134
10.5.1步驟1：臨時構建觀測器以供
調試135
10.5.2步驟2：觀測器補償器穩定性
調整135
10.5.3步驟3：把觀測器恢復為標準
Luenberger結構138
10.6問題138第二部分建模
第11章建模入門140
11.1什麼是模型140
11.2頻域建模140
11.3時域建模142
11.3.1狀態變量142
11.3.2建模環境144
11.3.3模型145
11.3.4時域模型的頻域信息151
11.4問題152
第12章非綫性特性與時變153
12.1LTI與非LTI153
12.2非LTI特性153
12.2.1慢變化153
12.2.2快變化154
12.3非綫性特性處理154
12.3.1更換被控對象155
12.3.2最壞條件下的穩定性調試155
12.3.3增益調度156
12.4非綫性特性十例157
12.4.1被控對象的飽和157
12.4.2死區158
12.4.3逆嚮漂移159
12.4.4視在慣量的變化161
12.4.5摩擦力161
12.4.6量化164
12.4.7確定的反饋誤差164
12.4.8功率變換器飽和165
12.4.9脈衝調製167
12.4.10滯環控製器168
12.5問題168
第13章模型開發與校驗170
13.1模型開發的七個步驟170
13.1.1確定建模目的170
13.1.2SI單位製模型171
13.1.3係統辨識172
13.1.4建立框圖174
13.1.5頻域與時域選擇175
13.1.6寫齣模型方程175
13.1.7校驗模型175
13.2從仿真到部署:RCP與HIL176
13.2.1RCP技術176
13.2.2RCP:移植的中間步驟176
13.2.3RCP與並行開發177
13.2.4RCP與實時執行178
13.2.5LabVIEW中的實時仿真示例178
13.2.6硬件在環仿真技術182
13.2.7RCP和HIL供貨商183第三部分運 動 控 製
第14章編碼器與鏇轉變壓器186
14.1精度、分辨率與響應速度187
14.2編碼器188
14.3鏇轉變壓器188
14.3.1鏇轉變壓器信號變換189
14.3.2軟件RDC190
14.3.3鏇轉變壓器誤差與多級鏇轉
變壓器191
14.4位置分辨率、速度估計與噪聲191
14.4.1實驗14A：分辨率噪聲192
14.4.2高增益産生大噪聲193
14.4.3噪聲濾除193
14.5提高分辨率的選擇方法194
14.5.11/T插值法194
14.5.2正弦編碼器195
14.6周期誤差與轉矩/速度紋波196
14.6.1速度紋波197
14.6.2轉矩紋波197
14.7實驗14B：周期誤差與轉矩紋波199
14.7.1誤差幅值與紋波的關係199
14.7.2速度與紋波的關係199
14.7.3帶寬與紋波的關係200
14.7.4慣量與紋波的關係200
14.7.5改變誤差諧波的影響200
14.7.6提高鏇轉變壓器速度的影響200
14.7.7實際速度中的紋波與反饋速度中的紋波之間的關係200
14.8選擇反饋裝置201
14.8.1供貨商202
14.9問題203
第15章電子伺服電動機與驅動
基礎204
15.1驅動器的定義204
15.2伺服係統的定義205
15.3磁學基礎205
15.3.1電磁學207
15.3.2右手定則207
15.3.3形成磁通路207
15.4電子伺服電動機208
15.4.1轉矩評定等級208
15.4.2鏇轉運動與直綫運動209
15.4.3直綫電動機209
15.5永磁有刷電動機210
15.5.1生成繞組磁通210
15.5.2換相211
15.5.3轉矩的産生211
15.5.4電角與機械角的關係211
15.5.5電動機轉矩常數KT212
15.5.6電動機的電氣模型212
15.5.7永磁有刷電動機的控製213
15.5.8有刷電動機的優點與缺點215
15.6永磁無刷電動機216
15.6.1永磁無刷電動機的繞組216
15.6.2正弦換相216
15.6.3永磁無刷電動機的相位控製217
15.6.4永磁無刷電動機的DQ控製220
15.6.5DQ磁方程222
15.6.6DQ控製與相控製的比較223
15.7永磁無刷電動機的六步控製224
15.7.1換相的位置傳感224
15.7.2有刷電動機與無刷電動機的
比較225
15.8感應電動機與磁阻電動機226
15.9問題226
第16章柔性與諧振227
16.1諧振方程228
16.2調諧諧振與慣量�布跣〔晃榷ㄐ�229
16.2.1調諧諧振229
16.2.2慣量�布跣〔晃榷ㄐ�231
16.2.3實驗16A和16B233
16.3整治諧振233
16.3.1增大電動機/負載慣量的比值233
16.3.2增強傳動剛性235
16.3.3增大阻尼237
16.3.4濾波器238
16.4問題239
第17章位置控製迴路241
17.1P/PI位置控製241
17.1.1P/PI傳遞函數242
17.1.2調試P/PI迴路243
17.1.3P/PI迴路中的前饋245
17.1.4調試有速度前饋的P/PI迴路245
17.1.5P/PI迴路中的加速度前饋246
17.1.6調試具有加速度/速度前饋的
P/PI迴路247
17.2PI/P位置控製248
17.2.1調試PI/P迴路249
17.3PID位置控製249
17.3.1PID位置控製器調試250
17.3.2速度前饋與PID位置控製器251
17.3.3加速度前饋與PID位置
控製器251
17.3.4PID位置環的指令響應與擾動
響應252
17.4位置環的比較253
17.4.1定位、速度與電流驅動器
配置253
17.4.2比較錶格254
17.4.3雙環位置控製254
17.5位置輪廓發生器255
17.5.1梯形分段計算256
17.5.2逐點産生256
17.5.3S麯綫257
17.5.4多軸協調259
17.6定位係統的伯德圖259
17.6.1采用速度驅動的係統的
伯德圖259
17.6.2采用電流驅動器的係統的
伯德圖260
17.7問題260
第18章Luenberger觀測器在運動
控製中的應用262
18.1可能從觀測器中獲益的應用262
18.1.1性能需求262
18.1.2可采用的計算資源262
18.1.3位置反饋傳感器262
18.1.4運動控製傳感器中的相位
滯後263
18.2觀測速度，減小相位滯後263
18.2.1消除由簡單差分引入的相位
滯後263
18.2.2消除變換引起的相位滯後269
18.3加速度反饋273
18.3.1使用觀測加速度274
18.3.2實驗18E：使用觀測加速度
反饋275
18.4問題276
第19章運動控製中的快速控製原型
技術278
19.1為什麼使用RCP278
19.1.1用RCP來改進、驗證模型279
19.1.2用RCP獲取物理元部件訪問權，
並取代模型279
19.2具有硬耦閤負載的伺服係統280
19.2.1建立係統模型281
19.2.2LabVIEW模型和Visual ModelQ
模型的比較282
19.2.3將LabVIEW模型轉換為RCP
控製器283
19.2.4驗證RCP控製器284
19.3具有柔性耦閤負載的伺服係統286
19.3.1在Visual ModelQ中建立係統
模型287
19.3.2在LabVIEW中建立係統模型288
19.3.3轉換LabVIEW模型為RCP
係統288
附錄291
附錄A控製器元件的有源模擬實現291
附錄B歐洲框圖符號293
附錄C龍格�部饉�法295
附錄D雙綫性變換研究299
附錄E數字算法的並行形式300
附錄F基本矩陣論302
附錄G習題答案303
術語中英對照錶312
參考文獻321
後記325

前言/序言

　　控製係統的基礎是在20世紀前半葉發展起來的。我們的前輩們用於大炮瞄準和浴池保暖的理念中，許多與我們現在所用的理念是相同的。當然，時間與技術已經促使瞭很大的進步。數字處理器改變瞭我們實施控製律的方式，但在許多情況下，並沒有改變控製律本身，比例 積分 微分(Proportiona Integral Differential，PID)控製現在所起的作用與四五十年前是一樣的。
　　控製係統應用廣泛，因此與教學係統結閤緊密。在大多數工程類大學已經開設瞭這樣的課程，有些學校甚至還要求學生從事適量的這個學科方麵的訓練。由於控製原理存在的時間很長，從事控製原理應用的、訓練有素的工程師數量也不少，人們可能認為該行業大多數從業者對控製基礎都感到滿意。不幸的是，情況往往並非如此。
　　在過去的數年裏，我有機會嚮約1500名工程師進行瞭一天的研討班形式的授課，標題為“如何改進伺服係統”。這些工程師富有激情，願意花時間聆聽對他們所麵臨的問題可能會提供見解的人的講解。他們大多是服務於工業的、有學位的工程師，大概有一半學過一兩門控製課程。在研討班上，我通常會花上幾分鍾問：“你們當中有多少人規範用過在學校所學的控製原理？”一般情況下，不會超過1/10的人舉手。很明顯，在所教的內容和所應用的東西之間存在一條鴻溝。
　　為什麼會形成這樣的一條鴻溝呢？可能是由於控製課程的教學過多地把重點放在瞭數學上。在學生學習如何計算一種接一種的結果，並將其畫齣來的時候，忽略瞭直覺方麵的信息，通常隻是含糊地理解瞭練習的重要性。多年前，我曾經就是這樣的學生當中的一員。我喜歡控製學科，在我的各門控製課的課堂上，我錶現得也很好，但我卻逐漸變得沒有能力設計，甚至無法調試一個簡單的PI控製係統。
　　事情並非非要這樣不可，你可以培養設計控製係統的直覺！本書緻力於幫助你這樣做。本書中，控製原理是與實用分析方法一道呈現齣來的，用瞭幾十個模型來幫助你對這些材料進行實踐，因為實踐是達到熟練的最可靠方式。每一章的目標都是為瞭培養感性認知。
　　本版的新內容第4版《控製係統設計指南》增加瞭快速控製原型技術(Rapid Control Prototyping，RCP)，這是一種允許設計者在物理硬件上運行控製律模型的技術。第13章做瞭擴展，介紹瞭這個主題；增加瞭第19章，提供瞭為數眾多的快速控製原型技術示例。此外，每一章都重新審視並做瞭更新。與文本相配的軟件Visual ModelQ也做瞭更新，包括所有模型的修改。
　　本書的組織安排本書分為三部分：第一部分是控製的應用原理，包含10章。第1章控製理論簡介，討論瞭工業中控製技術和控製工程師的作用；第2章頻率域研究法，復習瞭控製係統的基礎s域研究法；第3章控製係統的調試，給讀者一個調試控製係統的實踐機會，對於大多數人來說，這是控製係統試車最難的部分；第4章數字控製器中的延遲，精選齣瞭數字控製器與模擬控製器在應用中的重要區彆，采樣延遲對不穩定所起的作用；第5章z域研究法，討論z變換這一把s域擴展到數字控製的技術；第6章四種控製器，涵蓋瞭四種不同PID控製的選擇方法，以及應用中的實際問題；第7章擾動響應，詳細討論瞭控製係統如何對指令信號以外的其他輸入産生響應；第8章前饋，提齣瞭能根本性地提高指令響應速度的技術；第9章控製係統中的濾波器及實現，討論瞭模擬控製器和數字控製器中濾波器的應用；第10章控製係統中的觀測器，對觀測器做瞭總體介紹。
　　第二部分是建模，共有3章。第11章建模入門，給齣瞭時間域建模和頻率域建模方法的概況；第12章非綫性特性與時變，介紹瞭處理常見非綫性效應的方法，不幸的是，雖然明顯的非綫性效應在工業應用中普遍存在，但大多數有關控製方麵的文獻中遺漏瞭這一主題；第13章模型開發與校驗，給齣瞭逐步開發模型的步驟。
　　第三部分是運動控製，專注於用電子伺服電動機實現運動控製。第14章編碼器與鏇轉變壓器，討論瞭伺服電動機中最為常見的反饋傳感器；第15章伺服電動機與驅動基礎，討論瞭現代伺服電動機中轉矩的産生；第16章柔性與諧振，專注於運動控製中最為普遍的問題，也就是機械柔性引起的不穩定性；第17章位置控製迴路，由於大多數的應用是控製位置，而非速度和轉矩，因此討論的是位置控製；第18章Luenberger觀測器在運動控製中的應用，其重點在於運動控製係統中的觀測器；第19章運動控製中的快速控製原型技術，用National Instruments LabVIEW證實瞭建立的係統模型如何在實時控製係統中校驗。
　　緻謝撰寫一本書是一項艱巨的任務，需要多人的支持。首先，感謝我的母親，在現實可能讓她絕望的時候，她依然確信我可以成長為一個讓她感到驕傲的人。同樣感謝我的父親，正由於他長期的堅持，我纔完成瞭我的大學教育，而這樣的特權他並沒有享受到，他是一個聰明卻齣生在一個收入不高的傢庭的人。
　　我感激弗吉尼亞理工學院給予我的教育，Go Hokies！①正是在大學的幾年時間中教授給我的電氣工程基礎使我掌握瞭我現在經常應用的概念。感謝Emory Pace先生，他是一位嚴厲的教授，帶領我學習幾門微積分學課程，在此過程中，給瞭我在大學生涯以及從此以後所依靠的信心。特彆感激Charles Nunnally博士，從成功的工業生涯轉到大學，他最早讓我明白瞭我努力學習的東西的實際用途。
　　感謝我長期的東傢Kollmorgen公司在我寫這本書的過程中給我不斷的支持。特彆感謝我多年的導師John Boyland，他是給我鼓勵與指導的可依賴源泉。還要感謝Lee Stephens、Erik Brewster、Bob Steele(均為Kollmorgen公司職員)以及Kevin Craig(Marquette公司職員)，感謝他們對第4版的反饋意見。另外感謝Christian Fritz和他在National Instruments公司的團隊，他們對第13章和第19章的RCP和HIL做齣瞭許多貢獻。
　　注①弗吉尼亞理工學院的吉祥物是一隻叫作“Hokies”的擬人化火雞。後來，“Hokies”也代稱弗吉尼亞理工學院，或者該校的學生。Go Hokies的大意是“弗吉尼亞理工學，加油！”——譯者注。
　　反饋控製是一項普遍應用、功能強大、可實現的技術，咋一看上去，它簡單明瞭，但在原理學習和實踐過程中，它是極其復雜而令人捉摸不透的。反饋控製因其在大多數工程課程中的地位，以及其類似數學課程的教學方式，已經成瞭專傢的領地，並且是作為一種幾乎沒有綜閤考慮的、現在迴想起來隻是附加的一部分被應用於多學科交叉的係統設計中。在控製領域中，有一條巨大的、必須彌閤的理論 實踐鴻溝。通過這本書，George Ellis在彌閤這條鴻溝，以及讓每個見習工程師熟悉控製係統的設計和實施方法上已經邁齣瞭一大步。從這本書的第1版開始，我就開始使用，既用於教學，也用於諸如寶潔（Procter & Gamble）公司和西門子（Siemens）公司等的工作。Ellis的工作在工業實踐中享有很高的聲譽，這本書以及它的姊妹篇《控製係統中的觀測器》展示瞭現代控製設計如何結閤反饋、前饋、觀測器一起融入到從設計到係統性能、價格和可靠性的優化整個設計過程中。他的這兩本書應該放在每個見習工程師的書架上。我的那兩本書由於經常用，都已經磨破瞭，我現在正在嚮齣版社索要新的版本。
　　Kevin Craig機械工程教授威斯康辛州，密爾沃基市，卡凱特大學工程學院這本書是為那些設計或調試伺服迴路，並有急迫問題需要解決的人撰寫的。這本書同其他書稿不同，有一種清新的感覺，因為它不教大理論，讓讀者自己學會如何使用。作者對他的讀者的想法有著不可思議的感覺，對幫助他的讀者找到答案很有耐心和憐憫之情。例如，他曾多次提醒他們現在身處何處，他們正在帶著問題往哪裏走，所以他們不曾迷路。此外，作者避免使用行業術語，如果不能，他就不說。我還發現這一版新增加的內容，運動係統的快速控製原型技術，都及時而有效地使得從仿真過渡到嵌入式硬件方案的過程平穩順利。
　　Zhiqiang Gao副教授、主任俄亥俄州，剋利夫蘭州立大學，先進控製技術中心

《控製係統設計實用手冊（原版引進）》 內容簡介： 這是一本專注於現代控製係統設計實踐的權威指南。本書深入淺齣地介紹瞭控製工程領域的核心概念、關鍵理論以及行之有效的工程方法，旨在為讀者提供一套係統、全麵的控製係統設計框架。無論是初學者還是經驗豐富的工程師，都能從中汲取寶貴的知識和實用的技巧，以應對復雜多變的工程挑戰。 本書涵蓋的重點內容包括： 控製理論基礎迴顧與深化： 本書不會停留在基礎的拉普拉斯變換和傳遞函數分析，而是將重點放在如何將這些理論知識靈活應用於實際係統。它會係統地梳理諸如穩定性判據（如根軌跡、奈奎斯特圖、波特圖）、係統響應分析（瞬態響應和穩態響應）以及係統建模方法（從物理模型到辨識模型）等核心概念，並在此基礎上，引導讀者理解不同模型對於控製器設計選擇的影響。 經典控製設計方法精講： 詳細闡述瞭PID控製器的設計原理、整定方法及其在實際應用中的優缺點。重點會放在如何根據具體的係統特性和性能指標，例如超調量、峰值時間、調節時間、穩態誤差等，來選擇和調整PID參數。此外，還將探討超前、滯後、超前-滯後補償器等頻率域補償技術，以及如何利用它們來改善係統的穩定性、動態響應和抑製乾擾的能力。 現代控製理論在工程中的應用： 聚焦於狀態空間方法在復雜多輸入多輸齣（MIMO）係統設計中的強大優勢。書中將詳盡講解狀態反饋控製器的設計，包括極點配置技術，並深入探討狀態觀測器的設計，這是實現全狀態反饋控製的關鍵。同時，還會介紹綫性二次型調節器（LQR）和綫性二次型高斯（LQG）控製器等最優控製方法，強調其在性能優化和魯棒性設計方麵的作用。 魯棒控製與係統穩定性保障： 在實際工程中，係統參數的不確定性和外部乾擾是不可避免的。本書將深入探討如何設計能夠有效應對這些不確定性的魯棒控製器。內容將涵蓋H∞控製、μ綜閤等先進的魯棒控製技術，以及如何通過這些方法來保證係統在各種擾動下的穩定性與性能。 係統辨識與模型降階： 強調瞭精確係統模型對於有效控製設計的重要性。書中將介紹常用的係統辨識方法，包括基於數據的模型辨識技術，以及如何在模型復雜時進行有效的模型降階，以簡化控製器設計並降低計算復雜度，同時盡量保留原係統的主要動態特性。 數字控製係統設計： 隨著數字化技術的普及，數字控製器在現代控製係統中占據瞭核心地位。本書將詳細講解離散時間係統分析、采樣時間選擇、數字控製器設計（如脈衝響應不變法、雙綫性變換法）以及數字濾波器設計等內容，並探討實際的數字實現過程中可能遇到的問題和解決方案。 控製係統仿真與實驗驗證： 強調理論知識與實踐相結閤的重要性。書中將引導讀者如何利用MATLAB/Simulink等先進的仿真工具對設計的控製器進行性能評估和參數優化，模擬各種工況下的係統行為。同時，也會提及實際係統搭建和實驗驗證的必要性，以及如何從實驗結果中反饋調整控製器設計。 工程實例與案例分析： 貫穿全書的豐富工程案例將理論知識與實際應用緊密結閤。這些案例涵蓋瞭不同領域的典型控製問題，例如機器人控製、航空航天係統、過程控製、電機驅動等，通過分析這些實際問題，讀者能夠更直觀地理解控製理論的運用，並學習如何將所學知識應用於解決具體工程難題。 本書的特色： 理論與實踐並重： 嚴謹的理論推導與豐富的工程實踐案例相結閤，確保讀者既能掌握紮實的理論基礎，又能勝任實際的控製係統設計工作。 循序漸進的編排： 從基礎理論到高級技術，由淺入深，結構清晰，適閤不同層次的讀者。 強調工程化思維： 突齣實際工程中的考量因素，如參數不確定性、傳感器噪聲、執行器限製等，並提供相應的處理方法。 麵嚮現代控製工程需求： 涵蓋瞭當今控製工程領域最前沿的理論和技術，為讀者應對未來挑戰做好準備。 無論您是機械、電子、自動化、航空航天等相關專業的學生，還是緻力於提升控製係統設計能力的工程師，本書都將是您不可或缺的寶貴參考。它將助您深入理解控製係統的奧秘，掌握設計高性能、高可靠性控製係統的關鍵技能，最終成功解決各種工程難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書，是我在控製領域的一場“心靈洗禮”。我一直覺得，控製理論雖然重要，但要將它轉化為實際的工程應用，總感覺隔著一層窗戶紙。《控製係統設計指南(原書第4版)》就好像幫我捅破瞭這層窗戶紙。書中關於“工程應用”的實例分析，讓我看到瞭理論的強大生命力。我尤其對書中關於“機器人控製”和“航空航天控製”的案例印象深刻。這些都是對控製係統精度和可靠性要求極高的領域，而書中清晰地展示瞭如何運用各種先進的控製理論和方法來解決這些實際問題。它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是告訴你“為什麼這麼做”，以及“這樣做的好處和局限性”。我反復研讀瞭書中關於“故障診斷”和“容錯控製”的內容。在實際的工程應用中，係統的故障是不可避免的，如何及時發現故障並采取措施，保證係統的安全運行，是一個非常重要的課題。書中提供的多種故障檢測和隔離技術，以及相應的容錯控製策略，為我提供瞭寶貴的參考。它讓我意識到，一個真正優秀的控製係統，不僅要能正常工作，更要能在齣現問題時，能夠優雅地應對，將損失降到最低。這本書就像一位技藝精湛的工匠，不僅為你提供瞭最精密的工具，更教會你如何用這些工具，去雕刻齣最完美的工程作品。

評分☆☆☆☆☆

一本讓我醍醐灌頂的控製理論寶典！我一直以來都覺得控製係統設計這個領域，雖然在工程實踐中無處不在，但深入理解其理論內核卻總是有那麼點難以捉摸。手捧著這本《控製係統設計指南(原書第4版)》，我仿佛打開瞭一扇新世界的大門。作者以極其嚴謹又充滿洞察力的視角，將復雜的概念層層剝開，讓你在不知不覺中就領悟瞭其中的精髓。尤其是關於係統建模的部分，雖然我知道這是基礎，但書中對於不同類型係統（比如機械、電氣、液壓等）建模的細緻講解，以及如何選取閤適的模型來解決實際問題，真的是讓我耳目一新。它不僅僅是教你“怎麼做”，更重要的是讓你明白“為什麼這麼做”。書中大量的圖示和仿真實例，更是將理論與實踐緊密結閤，讓抽象的概念變得可視化，極大地降低瞭理解門檻。我尤其欣賞作者在講解穩定性分析時，那種循序漸進的邏輯，從最基本的概念入手，逐步深入到各種穩定性判據的推導和應用，並且清晰地指齣瞭不同判據的適用範圍和優缺點。這讓我在麵對各種復雜的係統時，能夠更有針對性地選擇閤適的分析工具，而不是茫然不知所措。它沒有直接告訴你一個放之四海而皆準的“秘籍”，而是教會你一套思考問題的框架和方法論，讓你自己能夠去發現和解決問題。這本書就像一個經驗豐富的導師，在你探索控製世界時，始終在你身邊，為你指引方嚮，但又不過分乾預，讓你有機會自己去實踐和成長。讀完之後，我感覺自己對“控製”這個詞有瞭更深層次的理解，不再僅僅是簡單的反饋調節，而是一種對係統行為的深度洞察和精確塑造。

評分☆☆☆☆☆

這本書，是我在理解“係統”這個概念上的一個重要裏程碑。我一直覺得，我們所處的世界是由無數個相互關聯的係統組成的，而控製理論正是理解和駕馭這些係統的關鍵。《控製係統設計指南(原書第4版)》以其宏大的視角和精微的細節，讓我對“係統”有瞭更深刻的認識。書中關於“多速率係統”和“分布式控製係統”的講解，讓我看到瞭控製理論在處理復雜網絡化係統方麵的巨大潛力。在當今信息化的時代，這種分布式、網絡化的係統越來越普遍，而如何有效地控製它們，是一個巨大的挑戰。書中提供的相關理論和方法，為我解決這些問題提供瞭思路。我尤其欣賞書中關於“模型降階”的章節，在實際工程中，我們往往會遇到非常龐大復雜的係統，而精確的數學模型可能難以獲得或難以處理。書中介紹的各種降階技術，能夠幫助我們提取齣係統的關鍵動態特性，並在此基礎上設計齣有效的控製器，這對於降低計算復雜度、提高控製效率至關重要。它不僅僅是告訴你一個“現成”的解決方案，而是教你如何去“創造”解決方案。我反復閱讀瞭書中關於“輸入飽和”和“輸齣飽和”的處理方法，在實際的工程應用中，執行器的飽和是一個非常普遍且難以處理的問題。書中提供的補償策略和控製器設計方法，能夠有效地應對這些限製，保證係統的性能。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的衝擊，就像是在迷霧中看到瞭一束清晰的燈塔。我之前接觸過一些控製理論的入門書籍，總感覺它們過於理論化，與實際應用脫節，讓我對學習控製係統設計産生瞭些許畏難情緒。《控製係統設計指南(原書第4版)》完全打破瞭我的這種固有印象。作者在內容編排上，遵循瞭從易到難、由淺入深的原則，但每一部分的深度都足夠，而且都與實際工程緊密相連。我特彆欣賞書中關於頻率域分析和設計的章節，例如Bode圖、Nyquist圖的繪製和解讀，以及如何利用它們來分析係統的穩定性和性能。作者不僅解釋瞭這些圖形的意義，更重要的是教會我如何根據這些圖形來判斷係統的優劣，並指導我如何進行控製器設計以達到預期的性能指標。書中對於根軌跡法的講解也十分到位，通過根軌跡的變化，可以直觀地看到控製器參數對係統閉環極點位置的影響，從而指導我們選擇閤適的參數。這對於理解係統的動態行為非常有幫助。此外，書中還涉及瞭一些現代控製理論的內容，比如模型預測控製（MPC）的基本思想和應用場景，這讓我看到瞭控製理論在智能化和自動化領域的巨大潛力。總而言之，這本書給我最大的感受就是“實用”和“深入”。它既有紮實的理論基礎，又有豐富的工程實踐指導，讓我能夠真正地將所學知識應用到實際問題中去，並且能夠解決那些之前看起來非常棘手的問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字，在我看來，就是一本關於“駕馭復雜”的藝術指南。我常常在想，為什麼有些係統能夠穩定運行，而有些卻總是會齣問題？《控製係統設計指南(原書第4版)》就給瞭我一個清晰的答案。它深入淺齣地闡述瞭控製係統的基本原理，並通過大量的案例分析，讓我看到瞭理論如何轉化為實際的工程解決方案。我尤其被書中關於“非綫性係統”的章節所吸引。現實世界中的許多係統都不是綫性的，而綫性控製理論在這種情況下往往失效。這本書提供瞭多種非綫性控製方法，比如反饋綫性化、滑模控製等，並且通過實例展示瞭它們在解決實際問題上的強大能力。這讓我認識到，要成為一名優秀的控製工程師，必須具備處理復雜非綫性係統的能力。同時，書中關於“魯棒性”的強調，也讓我受益匪淺。一個好的控製係統，不僅要能在理想條件下工作，更要能在各種不確定性和乾擾下保持穩定和性能。書中關於H無窮控製、LMI（綫性矩陣不等式）等魯棒控製方法的介紹，為我打開瞭新的思路。它不僅僅是教你如何設計控製器，更是教你如何設計齣“堅不可摧”的控製器。我反復研讀瞭書中關於模型簡化和降階的部分，因為在實際工程中，往往無法得到精確的係統模型，如何從復雜模型中提取齣關鍵信息，並設計齣有效的控製器，是至關重要的一環。這本書在這方麵提供瞭非常有價值的指導。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我感受到“設計”背後巨大智慧的著作。《控製係統設計指南(原書第4版)》不僅僅是一本技術手冊，更是一本關於如何進行嚴謹、高效、創新的工程設計的思想指南。我尤其喜歡書中關於“係統辨識與建模”的章節，它不僅僅是給齣瞭各種建模的方法，更重要的是強調瞭“模型”的意義和局限性。作者深入淺齣地講解瞭如何根據係統的物理特性和已有的信息，選擇閤適的模型來描述係統行為，以及如何通過實驗數據來驗證和修正模型。這讓我明白，一個好的模型是成功設計的基礎。書中關於“反饋控製”的深入探討，更是讓我醍醐灌頂。它不僅僅是解釋瞭反饋的原理，更重要的是講解瞭如何通過巧妙的反饋設計，來改善係統的動態性能、提高係統的魯棒性，甚至實現一些原本不可能的功能。我反復研讀瞭書中關於“狀態反饋”和“觀測器設計”的內容。這些現代控製理論中的重要概念，通過作者的講解，變得清晰易懂，並且能夠直接應用於實際的工程問題。它讓我意識到，通過對係統內部狀態的精確估計和控製，能夠實現更優化的控製性能。這本書就像一個充滿智慧的設計師，不僅為你提供瞭精密的工具，更教會你如何用這些工具，去創造齣令人驚嘆的工程傑作。

評分☆☆☆☆☆

這本書，是我在工程實踐中遇到的一個“解憂良方”。我曾經在實際項目中遇到過一些棘手的控製問題，總是感覺難以找到有效的解決方案。《控製係統設計指南(原書第4版)》就像是為我量身定製的“寶典”。書中對各種控製理論的講解，都非常深入且貼閤實際。我尤其喜歡書中關於“結構化奇異值（SSV）”在魯棒控製設計中的應用。這種方法能夠更精確地分析係統的魯棒裕度，並指導我們設計齣更具魯棒性的控製器。它不僅僅是告訴你一個“大概”的魯棒性指標，而是給你一個“量化”的、可操作的指標。書中關於“模型預測控製（MPC）”的詳細介紹，讓我看到瞭未來控製技術的發展方嚮。MPC能夠預測係統的未來行為，並基於預測結果來優化控製指令，這在許多復雜的工業過程中有著巨大的應用潛力。我反復研讀瞭書中關於“先進PID控製”的部分，它不僅僅是傳統的PID，還包括瞭各種改進型PID控製器，以及如何根據實際係統的特點來選擇和調整PID參數，這對於提高控製係統的性能非常重要。它不僅僅是告訴你一個“通用的”解決方案，而是教你如何根據具體情況，去“定製”解決方案。這本書就像一位經驗豐富的“老工匠”，不僅為你提供瞭最精密的工具，更教會你如何用這些工具，去解決最復雜、最棘手的工程難題。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我從“知道”到“理解”的飛躍。我曾經閱讀過一些控製理論的教科書，但總感覺它們像是一堆零散的知識點，缺乏一個貫穿始終的邏輯綫。《控製係統設計指南(原書第4版)》則完全不同。它就像一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導我深入理解控製係統的設計哲學。書中關於“係統辨識”的章節，給我留下瞭深刻的印象。在實際工程中，我們很少能獲得完美的係統模型，很多時候需要從實驗數據中辨識齣係統的模型參數。書中詳細介紹瞭多種係統辨識的方法，並分析瞭它們的優缺點和適用場景，這對於我獨立進行係統建模非常有幫助。我特彆喜歡書中關於“最優控製”的討論，比如LQR（綫性二次調節器）的設計。它不僅僅是追求係統的穩定性，更是追求在滿足一定約束條件下的最優性能。這種“精益求精”的設計理念，讓我對控製係統設計有瞭更深的敬畏。書中還引入瞭一些關於“自適應控製”和“模糊控製”的概念，這讓我看到瞭控製理論在處理未知和不確定性係統方麵的巨大潛力。它不僅僅是教我如何“固定”地設計一個控製器，而是教我如何設計一個能夠“自我學習”和“自我調整”的控製器。讀完之後，我感覺自己對“控製”這個詞有瞭全新的認識，它不再僅僅是簡單的信號傳遞，而是一種對係統行為的深刻洞察和精妙調控。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我重新認識“工程”二字的著作。在此之前，我總覺得工程設計更多的是一種經驗的積纍和技巧的運用，但《控製係統設計指南(原書第4版)》徹底顛覆瞭我的認知。它讓我明白，真正的工程設計，是建立在紮實的理論基礎之上，並且需要係統性的思維方式。書中在講解PID控製器設計時，不僅僅是提供瞭調參的經驗公式，而是深入剖析瞭PID的每一個組成部分（比例、積分、微分）對係統性能的影響，以及它們之間的相互作用。更讓我驚喜的是，書中還介紹瞭許多比PID更先進、更適閤特定場景的控製器設計方法，例如狀態空間法、李雅普諾夫穩定性理論的應用等等。這些方法雖然聽起來有些高深，但作者通過清晰的推導和詳實的例子，讓我能夠逐步理解它們的原理和優勢。尤其是在處理多輸入多輸齣（MIMO）係統時，書中提供的各種解耦技術和魯棒控製設計策略，簡直是為復雜係統量身定製的解決方案。它不僅僅是在“解決”問題，更是在“優化”解決方案，追求更高的性能和更強的魯棒性。我特彆喜歡書中對於不確定性係統和時變係統的處理方式，這在現實世界的工程應用中是繞不開的難題，而這本書則提供瞭非常有價值的指導。它讓我意識到，在進行工程設計時，必須考慮到各種外部乾擾和係統自身的變化，並設計齣能夠應對這些挑戰的控製策略。這本書就像一本精心打磨的工具箱，裏麵裝滿瞭最尖端的工具，並且告訴你如何最有效地使用它們，來解決最棘手的工程難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書，讓我看到瞭控製理論的“生命力”。它不僅僅是枯燥的公式和理論，而是與我們生活息息相關的工程技術。《控製係統設計指南(原書第4版)》的魅力在於，它將抽象的概念與生動的工程實踐緊密結閤，讓我能夠真正理解控製係統在現代社會中的重要作用。我尤其對書中關於“自適應控製”和“神經網絡控製”的介紹感到興奮。在麵對復雜多變的係統時，傳統的固定參數控製器往往難以勝任。而自適應控製和神經網絡控製，能夠通過學習和調整，來適應係統的變化，這為我們解決更復雜的工程問題提供瞭新的途徑。它不僅僅是教我如何“固定”地設計一個控製器，而是教我如何設計一個能夠“自我進化”的控製器。書中關於“模糊邏輯控製”的講解，也讓我眼前一亮。模糊邏輯以其直觀易懂的方式，能夠處理模糊和不確定的信息，這在很多領域都有著廣泛的應用前景。我反復研讀瞭書中關於“多模型自適應控製”的部分，它能夠根據係統當前的狀態，選擇最閤適的模型和控製策略，從而實現最優的控製性能。這本書就像一個充滿活力的工程師，不僅為你提供瞭最新的技術工具，更教會你如何用這些工具，去創造更智能、更高效的未來。

評分☆☆☆☆☆

書的質量還不錯，書的內容也還好，希望有時間可以看完

評分☆☆☆☆☆

書還不錯，，

評分☆☆☆☆☆

特彆好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好

評分☆☆☆☆☆

很經典的書，工程的角度講的很好

評分☆☆☆☆☆

很不錯，剛收到

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

好好好，質量挺好的，快遞員很贊。

評分☆☆☆☆☆

正在學習兄

評分☆☆☆☆☆

京東買書，保真又快。