二手 自动控制原理习题解析(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡寿松 著

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• 自动化
• 第二版

店铺： 盛况空前图书专营店

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030365552

商品编码：13378345824

包装：平装

出版时间：2016-03-01

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基本信息

书名：自动控制原理习题解析(第二版)

定价：49.0元

作者：胡寿松

出版社：科学出版社有限责任公司

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787030365552

字数：645000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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导语_点评_推荐词

内容提要

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给出自动控制原理（第六版）中全部习题详解，包括概念题、基本题、证明题、工程应用题、MATLAB题、设计题及难题等7类。给出解题指导及科学解答，以及相应的MATLAB文本，便于核算解题结果并可任意修改系统参数，完善控制系统设计性能。书中附有《MATLAB辅助分析及设计软件》光盘，可以帮助读者经一部升华对控制理论的掌握和应用，便于开展研究性教学。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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序言

《深入探索：自动控制系统设计与实践》 前言 自动控制，作为现代工程技术的核心驱动力之一，在国民经济的各个领域扮演着至关重要的角色。从精密制造到航空航天，从能源电力到生物医药，无处不闪烁着自动控制理论与技术的光芒。理解和掌握自动控制原理，不仅是工程师必备的专业素养，更是推动科技进步、提升社会效率的关键。 本书并非一本教科书，也不是对某一特定教材的解析。相反，它旨在为广大自动控制领域的学习者、研究者和实践者提供一个更广阔的视野，深入剖析自动控制系统的设计哲学、关键技术以及在实际工程中的应用挑战。我们期望通过对系统构成、分析方法、设计策略以及前沿发展的梳理，帮助读者构建起坚实的理论基础，培养解决复杂工程问题的能力，并激发对未来自动控制技术发展的探索热情。 第一章：自动控制系统的基石——系统建模与分析 任何自动控制系统的设计都始于对其被控对象的深刻理解。本章将聚焦于自动控制系统建模的艺术与科学。我们将从经典的时域和频域建模方法出发，回顾传递函数、状态空间等基本工具，并强调理解系统动态特性的重要性。 从物理定律到数学模型： 深入探讨如何将物理系统的运动方程、电路方程等转化为可用于分析和设计的数学模型。我们将涵盖线性系统和非线性系统的建模差异，以及如何根据实际需求选择合适的模型复杂度。例如，对于一个简单的机械系统，如何从牛顿第二定律出发，推导出其运动方程，并进而转化为传递函数。对于复杂的化学反应过程，又该如何利用质量守恒、能量守恒等原理建立模型。 线性时不变（LTI）系统的核心： 详细阐述传递函数和系统矩阵的意义，以及它们如何表征系统的输入输出关系和内部状态演化。我们将探讨零极点分析在理解系统稳定性、响应速度和频率特性中的作用，并通过实例展示如何通过观察零极点位置来预测系统的行为。 状态空间方法的强大威力： 介绍状态空间描述的优势，特别是在处理多输入多输出（MIMO）系统、非线性系统以及进行现代控制设计时。我们将深入理解状态向量的物理意义，以及系统矩阵（A, B, C, D）如何映射状态的演变和输出的生成。 时域分析的直观洞察： 强调瞬态响应和稳态响应的分析方法。我们将详细讲解单位阶跃响应、单位脉冲响应等典型响应的计算与解读，以及超调量、调节时间、稳态误差等关键性能指标的含义。理解这些指标如何直接反映系统性能，并指导参数调整。 频域分析的频率响应特性： 深入探讨伯德图、奈奎斯特图、尼柯尔斯图等频域分析工具。我们将详细解析幅频特性和相频特性所揭示的信息，包括系统的增益裕度和相裕度，这些都是判断系统稳定性和鲁棒性的重要依据。通过频域分析，我们能更深刻地理解系统在不同频率下的表现，从而更好地设计控制器以满足特定的频率响应要求。 稳定性是控制系统的生命线： 系统稳定性是自动控制最基本的要求。本章将围绕各种稳定性判据展开，包括代数稳定性判据（如劳斯判据）和复域稳定性判据（如根轨迹法）。我们还将探讨Lyapunov稳定性理论，为理解更广泛的稳定性概念打下基础。 第二章：控制器的设计艺术——从经典到现代 有了对系统的深刻理解，下一步便是设计合适的控制器来改善系统性能。本章将从经典的PID控制器出发，逐步深入到现代控制理论的各种设计方法。 PID控制器：万能的经典之选： 详细解析比例（P）、积分（I）和微分（D）三个控制作用的原理及其对系统响应的影响。我们将深入探讨不同PID参数整定方法，如Ziegler-Nichols方法、试凑法以及模型参考自适应控制（MRAC）中的PID参数整定策略。强调PID控制器在工业界的广泛应用及其参数整定的实用技巧。 根轨迹法：连接性能与参数的桥梁： 深入剖析根轨迹法的绘制原理和实际应用。通过观察闭环系统极点随控制器参数变化的轨迹，我们可以直观地判断系统的稳定性和动态响应，并据此优化控制器参数以达到期望的性能指标。 频率响应设计方法： 详细讲解补偿器的设计，包括超前补偿、滞后补偿和超前滞后补偿。我们将展示如何根据频率响应要求（如提高带宽、改善相频特性）来设计这些补偿器，以优化系统的稳定性、动态响应和稳态精度。 状态反馈控制： 介绍状态反馈控制的基本思想，即利用系统的全部状态信息来设计控制器。我们将详细讲解极点配置（Pole Placement）的设计方法，以及如何通过选择期望的闭环极点来确定状态反馈增益矩阵，从而使系统达到期望的动态性能。 观测器设计： 深入探讨状态观测器的原理和设计。当系统的全部状态不能直接测量时，我们需要设计观测器来估计系统的状态。本章将详细介绍Luenberger观测器和最小阶观测器，并分析其在实际应用中的优缺点。 线性二次型调节器（LQR）： 介绍LQR控制器的设计原理，它旨在最小化一个二次型性能指标，并能实现最优的系统响应。我们将探讨权重矩阵的选择如何影响控制器的性能，以及LQR在鲁棒控制设计中的应用。 模型预测控制（MPC）： 作为一种先进的控制策略，MPC在处理约束条件和优化性能方面具有独特优势。本章将介绍MPC的基本原理，包括滚动优化、模型预测和反馈校正，并讨论其在复杂工业过程中的应用。 第三章：不确定性下的舞蹈——鲁棒控制与自适应控制 在实际工程中，系统模型往往存在不确定性，或者环境会发生变化。本章将深入探讨如何设计能够应对这些挑战的控制器。 鲁棒控制：抵御模型不确定性的堡垒： 介绍鲁棒控制的基本思想，即设计控制器，使其在一定的模型不确定性范围内都能保证系统的稳定性和性能。我们将触及H∞控制、μ-分析等先进的鲁棒控制方法，并讨论如何量化和处理系统的不确定性。 自适应控制：动态环境下的智能应对： 深入探讨自适应控制器的原理。当被控对象参数发生变化时，自适应控制器能够自动调整自身参数，以维持系统的良好性能。我们将介绍几种典型的自适应控制策略，如模型参考自适应控制（MRAC）和自校正调节器（STR）。 模糊控制与神经网络控制： 介绍基于智能算法的控制方法。模糊控制利用人类的模糊知识来设计控制器，而神经网络控制则通过学习来逼近复杂的非线性映射。我们将探讨这些方法的优势和局限性，以及它们在特定领域的应用前景。 第四章：自动控制系统的实践——从仿真到实际应用 理论与实践相结合是掌握自动控制技术的关键。本章将重点关注自动控制系统的仿真、实现与工程实践。 仿真工具的运用： 详细介绍MATLAB/Simulink等主流仿真软件在自动控制系统设计中的应用。我们将演示如何利用这些工具建立系统模型、设计控制器、进行仿真分析，并验证控制器的性能。 数字控制器的实现： 探讨如何将连续时间控制器转换为离散时间控制器，并介绍数字控制器在微处理器上的实现方法。我们将关注采样周期对系统性能的影响，以及抗混叠滤波器的设计。 系统辨识：未知系统的探索： 当被控对象模型未知或不准确时，系统辨识成为一个重要环节。本章将介绍几种常见的系统辨识方法，如ARX模型、ARMAX模型等，并讨论如何利用实验数据来估计系统模型参数。 在具体工程中的应用案例分析： 结合实际工程案例，深入剖析自动控制系统在不同领域的应用。例如，机器人手臂的轨迹跟踪控制、无人机姿态稳定控制、火力发电厂的锅炉温度控制等。通过案例分析，读者可以更直观地理解自动控制理论的实用价值，并学习解决实际工程问题的方法。 高级应用与发展趋势： 展望自动控制技术的未来发展方向，如分布式控制系统、网络化控制系统、机器学习在控制中的应用等。鼓励读者持续关注该领域的前沿动态，不断学习和探索。 结语 自动控制理论与技术是一个不断发展和创新的领域。本书的编写旨在提供一个深入的视角，帮助读者构建更全面的知识体系，培养独立思考和解决问题的能力。我们相信，通过对本书内容的学习和实践，读者将能够更自信地应对自动控制领域的各种挑战，并在未来的工程实践中取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》，我的第一感觉就是“厚实”。它不是一本轻飘飘的辅助读物，而是沉甸甸的，里面承载着满满的知识和解题技巧。我当时正在为一门重要的专业课而苦恼，教材上的内容像是一堵墙，挡在我面前，让我望而却步。我需要的，不仅仅是理论知识，更重要的是如何将这些理论转化为解决实际问题的能力，而这本书，恰恰满足了我的这一需求。 我记得我花了一个下午的时间，就只是翻阅这本书的目录和前几章的习题。那些题目，虽然看起来都跟教材上的例子相似，但往往会增加一些细微的条件，或者要求从不同的角度去分析。这本书的解析，就非常巧妙地处理了这些变化。它不会仅仅给出标准答案，而是会分析为什么会有这样的答案，以及在不同的条件下，结果又会有何不同。我尤其欣赏书中对于一些“陷阱题”的解析，它会提前指出可能存在的误区，并给出正确的思路，这让我受益匪浅，避免了很多不必要的错误。

评分☆☆☆☆☆

当时购买这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》纯粹是因为一个机缘巧合，我在二手书店里偶然翻到，看到封面上“习题解析”几个字，心想这或许能成为我攻克自动控制原理这门课的“秘密武器”。毕竟，教材上的理论知识，虽然重要，但对于我这样一个实践能力相对较弱的学生来说，总是显得有些空泛。 我花了很多时间去研读这本书里的每一个习题和解析。我发现，这本书的作者不仅仅是在教我们如何解题，更是在传授一种解决问题的思维方式。他会从最基础的原理出发，层层递进，引导我们一步步地分析问题，找到关键点，然后给出最优的解决方案。我尤其欣赏书中对于一些复杂系统建模的解析，它会清晰地列出建模过程中的每一个假设和推导，并且会解释为什么会做出这样的选择。有时候，我甚至会把书中的例题，尝试着改编一下参数，看看结果会有什么不同，这种主动的探索，让我对知识的理解更加透彻。

评分☆☆☆☆☆

我入手这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》的时候，其实心情是有点忐忑的。我对自动控制原理这门课，一直有一种莫名的恐惧感，总觉得那些复杂的数学模型和公式，是自己永远也无法掌握的。教材上的内容，看了多少遍都觉得像是在绕圈子，找不到重点。我希望这本书能给我一些指引，让我看到一些学习的曙光。 最让我惊喜的是，这本书的解析风格非常接地气。作者并没有使用过于晦涩的语言，而是尽量用通俗易懂的方式来解释每一个概念和步骤。我记得我当时被一道关于“Nyquist图”的题目难住了，教材上的讲解让我头晕眼花。但是这本书里的解析，用了很多生动的比喻，把那些抽象的图线和曲线，变得栩栩如生。我甚至能够想象出，系统在输入信号作用下，是如何在复平面上“跳舞”的。这种形象化的讲解，极大地降低了我学习的难度，让我不再感到畏惧。

评分☆☆☆☆☆

我当时买这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》纯属无奈之举，因为我对自动控制原理这门课真的感到束手无策。教材上的内容，对我来说就像天书，每次上课都感觉大脑在宕机。我迫切需要一本能够帮助我理解那些晦涩概念，并且能够指导我如何做题的书。 翻开这本书，我立刻被它详尽的解析所吸引。很多习题，教材上可能只给出了一个简略的答案，但是这本书，却能够把每一步的推导过程都写得清清楚楚，甚至还会解释这样做的原因。我记得我当时对“根轨迹”这个概念一直搞不明白，看了好几遍教材都觉得云里雾里。但是这本书里的解析，一步一步地画出根轨迹，并且详细地解释了每一个关键点的意义，我才终于恍然大悟。有时候，我会把书里的题目自己先做一遍，然后再对照解析，看看自己哪里做错了，哪里还可以改进。这种反复的练习，让我对知识的掌握越来越扎实。

评分☆☆☆☆☆

我当初买下这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》的时候，其实并没有太多的期待，就是觉得它便宜，而且是关于“习题解析”，大概能帮我巩固一下基础。我当时对自动控制原理的理解，可以说是一团糟，教材上的公式和概念，对我来说就像天书一样，我根本不知道怎么下手。 拿到书之后，我最先关注的就是它的解析方式。很多习题解析的书，只是简单地给出答案，或者一些关键步骤。但是这本书不同，它会从最基本的概念讲起，一步一步地推导，甚至会解释为什么会采用某种方法。我印象特别深刻的是，有一次我反复研究一道关于稳定性判据的题目，教材上的内容我看了好几遍都搞不明白。但是这本书里的解析，用了非常直观的方式，将复杂的稳定性条件可视化，让我一下子就明白了其中的道理。有时候，我还会故意不去看答案，自己先尝试着去解答，然后对照书中的解析，找出自己思路上的不足，然后再重新学习。这种反复对比的过程，让我对知识的掌握更加牢固。

评分☆☆☆☆☆

我当初买这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》的时候，其实并没有抱太大的希望，只是觉得它价格很便宜，而且是关于“习题解析”，可能对我的学习会有一定的帮助。我对自动控制原理这门课，一直都感觉有点吃力，教材上的内容，有时候对我来说太过于抽象。 这本书给我最大的惊喜，在于它对每一个题目的解析都非常详尽。我记得我当时卡在了一道关于“状态空间方程”的题目上，教材上的讲解让我一头雾水。但是这本书里的解析，从最基础的状态空间概念讲起，一步一步地推导出求解方法，并且还解释了每一步的物理意义。我甚至会把书中的例子，尝试着自己动手计算一遍，然后再对照书中的答案，看看自己有没有出错。这种反复的练习，让我对状态空间方程的理解，从模糊变得清晰。

评分☆☆☆☆☆

当初入手这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》，主要是因为我实在是拿教材没办法。教材上的内容，对我来说就像天书一样，看得我头晕脑胀，完全不知道该从何下手。我急切地需要一本能够帮助我理解那些抽象概念，并且能够指导我如何做题的书。 这本习题解析，给了我很大的帮助。最让我印象深刻的是，书中对每一道习题的解析都非常详细，不仅仅是给出答案，更是把解题思路和步骤都一步一步地展现出来。我记得我当时被一道关于“PID控制器设计”的题目难住了，教材上的讲解让我觉得不知所云。但是这本书里的解析，用非常直观的方式，讲解了PID控制器的工作原理，以及如何根据系统特性来调整参数。我甚至会把书中的例子，自己动手尝试着修改一些参数，看看系统响应会有什么变化，这种主动的探索，让我对PID控制有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

我刚从二手书市场淘到一本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》，说实话，当初买它纯粹是因为它价格便宜，而且封面上的“习题解析”几个字，总觉得能拯救我那年在啃《自动控制原理》教材时几乎崩溃的信心。教材讲得深奥晦涩，公式推导看得我头晕眼花，感觉自己像是被丢进了一个全是复杂数学符号的迷宫。拿到这本习题解析，我满心希望它能像一把钥匙，带我走出迷宫，找到通往理解的捷径。 翻开书，首先映入眼帘的是密密麻麻的习题，每道题都配有详尽的解题步骤和思路分析。我记得我当时最头疼的就是传递函数和根轨迹的绘制，教材上的图例常常让人摸不着头脑。但是这本书里的解析，一步一步地拆解了计算过程，甚至还解释了为什么要这样计算，背后的物理意义是什么。我开始尝试着跟着书里的步骤，自己动手去做。一开始还是磕磕绊绊，常常在某个计算环节卡住，需要反复对照，但慢慢地，我发现自己对某些概念的理解开始变得清晰起来。特别是当一道题的多种解法都被一一列举出来时，我能感受到作者的用心，他不仅是在教我解题，更是在引导我用不同的角度去思考问题，触类旁通。

评分☆☆☆☆☆

购买这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》的初衷，说实话，就是奔着“省钱”去的。大学的课程，教材费是一笔不小的开销，而习题解析这种辅助读物，二手市场价格更是诱人。我当时的预算有限，而这本解析又恰好是我急需的。 拿到书后，我最大的感受就是它的“实在”。不像有些解析书，只是简单地把教材的答案抄下来，或者给一些模糊的提示，这本书里的解析，可以说是“有血有肉”。对于一道道习题，它都给出了详细的解题步骤，并且会穿插解释一些关键的公式和定理的由来。我印象最深刻的是，书中对传递函数进行分析的那些习题，它不仅计算出了传递函数，还会分析系统的动态特性，比如稳定性、响应速度等等。这种深入的解析，让我不仅仅学会了如何计算，更学会了如何从计算结果中解读出系统的性能。我常常会把书中的题目，当作我自己的练习题，然后自己动手解，再对照书中的答案，看看有没有遗漏或者错误。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初买这本《二手 自动控制原理习题解析(第二版)》的时候，并没有抱太大的期望。我只是觉得，这本书可能比教材更能直观地展示如何解决实际问题，也许能让我少走一些弯路。毕竟，大学的课程，很多时候光看理论是苍白无力的，总需要一些实践的案例来支撑。这本书的出现，正好填补了我在教材中感受到的那种“理论与实践脱节”的空虚感。 我尤其喜欢书中对一些经典题型的归纳和总结。很多时候，我们学习知识，并不是要记住每一个公式，而是要理解其背后的原理，以及如何灵活运用。这本书就像一位经验丰富的老教授，他不会直接告诉你答案，而是会循循善诱，让你自己去发现问题，去尝试解决。当我遇到一个难题，感到无从下手时，翻到书中对应的习题解析，看到作者如何从最基本的定义出发，一步步地构建出解决问题的思路，那种豁然开朗的感觉，真的是难以言喻。有时候，我甚至会把书合上，自己先试着做一遍，然后再对照解析，看看自己的思路是否与作者一致，或者是否有更优的解法。这种主动学习的方式，让我在不知不觉中，对自动控制的理解也更加深入。