科学-自动控制原理基础教程第4版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 自动控制原理
• 控制理论
• 基础教程
• 第四版
• 科学出版社
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• 现代控制
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• 高等教育

店铺： 鑫舟启航图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030510051

商品编码：29452166204

丛书名： 自动控制原理基础教程

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本书精炼地阐述了自动控制的基本理论与应用。全书共九章：前八章着重介绍经典控制理论及应用的主要方面，*后一章介绍现代控制理论中的状态空间分析及综合法。《BR》本书强化了工程应用背景，系统介绍了现代MATLAB应用技术，包括建模、时域分析、根轨迹绘制、频域分析、前馈校正、离散系统分析、描述函数法计算，以及线性系统可控性、可观测性和李雅普诺夫稳定性判别以及综合设计等内容。《BR》本书在数学基础、控制理论、工程应用及MATLAB仿真方面，具有系统性和统一性，适合工科高等院校使用。本书2006年被评为普通高等教育“十一五”***规划教材，2012年被评为“十二五”普通高等教育本科***规划教材。

《控制系统工程导论》 本书旨在为读者提供一套全面而深入的控制系统工程基础理论和方法。内容涵盖了从基本的数学模型建立，到现代先进控制策略的设计与实现，力求使读者能够系统地理解和掌握现代控制技术的核心概念。 第一部分：系统建模与分析 本部分将详细阐述如何对实际物理过程进行抽象和建模，是理解和设计控制系统的基石。 数学模型基础： 我们将从不同学科背景出发，介绍建立系统数学模型的常用方法，包括微分方程、传递函数、状态空间方程等。重点讲解如何根据系统物理特性，如质量、阻尼、惯性、电感、电容、电路元件等，推导出描述其动态行为的数学方程。针对不同类型的系统，如机械系统、电路系统、热力系统、流体系统等，提供具体的建模实例与解析。 时域分析： 学习如何分析系统的瞬态响应和稳态响应。内容包括单位阶跃响应、单位脉冲响应的计算与解释，以及对系统稳定性、超调量、上升时间、稳态误差等关键性能指标的深入探讨。我们将引入鲁棒性分析的概念，探讨系统在参数不确定性或外部扰动下的表现。 频域分析： 介绍利用频率响应来表征系统行为的方法。重点讲解奈奎斯特图、波特图、尼柯尔斯图等频率响应图形的绘制和解读，以及如何从中获取系统的幅值裕度和相位裕度，评估系统的相对稳定性。对频率响应与时域响应之间的内在联系进行深入剖析。 根轨迹法： 学习根轨迹法的原理与应用，通过绘制开环传递函数的极点和零点移动轨迹，分析闭环系统极点随增益变化的位置，从而预测系统的稳定性与动态性能。我们将展示如何通过调整根轨迹来优化系统参数。 稳定性理论： 详细介绍李雅普诺夫稳定性理论，包括直接法和间接法，以及如何判断非线性系统的稳定性。对于线性定常系统，将深入探讨劳斯-霍尔维茨判据的应用。 第二部分：控制器设计 本部分将聚焦于如何根据系统特性和性能要求，设计出合适的控制器以达到期望的控制目标。 PID控制器设计： PID（比例-积分-微分）控制器是工业界最广泛应用的控制器。我们将详细介绍P、I、D各部分的物理意义和作用，以及如何通过各种整定方法（如齐格勒-尼克斯方法、试凑法等）来确定最优的PID参数。同时，还将讨论PID控制器在实际应用中可能遇到的问题及其解决方案，如抗积分饱和、抗微分先行等。 超前/滞后补偿器设计： 讲解如何设计超前、滞后和超前-滞后补偿器来改善系统的动态性能。通过频域分析，展示这些补偿器如何影响系统的幅频特性和相频特性，从而提高系统的稳定性和跟踪精度。 状态空间控制器设计： 针对状态空间模型，介绍极点配置（状态反馈）方法，以及如何通过选择期望的闭环极点来设计状态反馈增益矩阵。此外，还将介绍能控性和能观性概念，以及它们对控制器设计的影响。 观测器设计： 当系统的状态变量无法直接测量时，需要设计状态观测器来估计状态。本部分将详细介绍Luenberger观测器及其设计原理，包括如何选择观测器增益以保证观测误差的快速收敛。 第三部分：现代控制理论与进阶话题 本部分将引入一些更先进的控制理论和技术，为读者打开更广阔的控制工程视野。 数字控制系统： 探讨离散时间系统的建模、分析与控制器设计。介绍采样定理、零阶保持器、脉冲传递函数以及离散时间系统的时域和频域分析方法。 现代控制理论应用： 进一步深入状态空间方法，包括线性二次调节器（LQR）和卡尔曼滤波器设计，以及它们在最优控制和状态估计中的应用。 模型预测控制（MPC）： 介绍MPC的基本原理，包括滚动优化、预测模型和控制指令的生成，以及MPC在处理约束条件方面的优势。 鲁棒控制与自适应控制简介： 对鲁棒控制和自适应控制的基本思想和适用场景进行初步介绍，为读者提供进一步学习的入口。 本书特色： 理论与实践相结合： 在讲解理论概念的同时，穿插大量的工程实例，帮助读者理解抽象理论在实际工程问题中的应用。 循序渐进的教学方法： 内容从基础概念逐步深入到高级主题，适合不同层次的读者。 清晰易懂的数学推导： 关键数学公式和推导过程都进行了详细的解释，力求清晰明了。 强调工程直觉： 在数学工具的运用之外，注重培养读者对系统行为的工程直觉和分析能力。 目标读者： 本书适合高等院校自动化、电气工程、机械工程、航空航天工程、生物医学工程等相关专业本科生、研究生，以及从事控制系统研发、设计、调试的工程技术人员。通过学习本书，读者将能够掌握设计和分析各类控制系统的基本理论和方法，为解决复杂的工程问题打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个初入自动化领域的研究生，我一直在寻找一本能够打下坚实基础的教材。市场上充斥着各种介绍自动控制的书籍，但真正能让我感到“上手”的却不多。我希望这本书能提供一个清晰的学习路径，让我明白从哪里开始，应该掌握哪些核心工具和方法。尤其是对于一些关键的数学工具，比如拉普拉斯变换、傅里叶变换等，我期待书中能有恰当的引入和讲解，并且能展示它们在自动控制分析中的实际应用。 我特别关注的是本书在“实操性”上的体现。虽然是基础教程，但如果能适当穿插一些实际工程中的例子，甚至是简单的仿真实验指导，那将是极大的加分项。例如，在介绍状态空间方法时，能否展示如何用MATLAB/Simulink等工具进行系统建模和仿真，观察不同参数对系统动态响应的影响？这种理论与实践相结合的方式，能够帮助我们更好地将所学知识转化为解决实际问题的能力，而不仅仅停留在理论层面。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在工业界工作的工程师，虽然日常工作中会接触到一些控制系统，但很多时候只是停留在应用层面，对背后的原理理解并不深刻。我希望找到一本能够帮助我“回炉重造”，深入理解自动控制基础理论的书籍。这本书的“基础教程”定位，让我觉得它可能正是我所需要的。 我特别关注本书在“系统辨识”和“控制器设计”方面的讲解。在实际工程中，很多时候我们面对的是一个“黑箱”系统，需要通过采集数据来辨识其数学模型。我希望书中能介绍一些常用的系统辨识方法，并给出清晰的步骤和案例。同时，在控制器设计方面，我希望能够学习到如何根据系统的模型和性能要求，选择合适的控制器类型，并进行参数整定。例如，在设计PID控制器时，除了传统的Ziegler-Nichols方法，是否还会介绍一些其他更先进的整定方法？

评分☆☆☆☆☆

我是一个对工程领域充满热情，但又苦于理论知识体系不够完善的自学者。在接触自动控制这个概念时，我常常感到一种“隔岸观火”的无力感。我渴望找到一本能够系统地梳理这个学科脉络的书籍，让我明白它的发展历史、核心思想以及在现代科技中的重要地位。这本书的“原理基础教程”这样的定位，让我对其内容产生浓厚兴趣。 我希望这本书能够帮助我建立起对自动控制系统“全局观”的认识。不仅仅是单个模块的讲解，更重要的是要让我理解这些模块是如何相互关联，共同构成一个完整的控制系统。比如，在分析系统的鲁棒性时，我希望能够理解外部扰动和参数变化是如何影响系统性能的，以及如何通过设计来提高系统的鲁棒性。此外，我也希望书中能简要提及一些前沿的自动控制技术，比如模型预测控制、自适应控制等，为我未来的深入学习指明方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑给无数在自动控制领域摸索的学子和工程师们带来了福音。作为一名非专业出身，但却对这个领域充满好奇和探索欲望的爱好者，我深切体会到了理解自动控制系统核心概念的挑战。以往接触到的相关资料，要么过于晦涩难懂，要么流于表面，难以深入。而这本书，从书名上就透露出一种“基础”和“教程”的定位，这让我看到了希望。 我最看重的是这本书能否以一种清晰易懂的方式，将复杂的自动控制原理层层剥开，呈现在读者面前。我期望它能从最基础的信号、系统、模型开始，逐步引入传递函数、频率响应、稳定性分析等关键概念。书中能否有足够多的图示和实例来帮助理解抽象的数学模型？例如，在讲解PID控制器时，是否会生动地解释P、I、D参数各自的作用，以及它们如何协同工作来优化系统的性能？我希望它不仅仅是知识的堆砌，更能引导读者思考“为什么”和“怎么样”，从而真正掌握自动控制的“道”。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的机械电子工程专业的学生，即将进入更深入的专业课程学习。自动控制原理是我们专业的核心课程之一，我对如何才能真正掌握这门课程感到有些迷茫。我希望找到一本能够帮助我理解抽象概念，并且能够在我学习过程中不断复习巩固的教材。这本书的“基础教程”和“第4版”这样的字眼，都暗示着它经过了时间的考验和不断的完善。 我特别希望本书能够提供足够多的练习题，并且最好能有详细的解答或者解题思路。这对于巩固课堂上学到的知识至关重要。我希望这些练习题能够覆盖章节的各个知识点，并且难度循序渐进。另外，我关注书中是否有对经典控制理论和现代控制理论的清晰界定和过渡，这有助于我理解学科的发展演变。如果书中还能提供一些推荐的参考文献或者进阶阅读材料，那就更完美了，可以帮助我在掌握基础知识后，有更广阔的视野去探索。