9787562443339 自动控制原理 重庆大学出版社 蒋燕君 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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蒋燕君 著

图书标签:

• 自动控制原理
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• 重庆大学出版社
• 蒋燕君
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店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787562443339

商品编码：29560261424

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名：自动控制原理

定价：20.00元

作者：蒋燕君

出版社：重庆大学出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787562443339

字数：

页码：189

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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《自动控制原理》主要介绍分析和设计控制系统的经典理论及应用方法。全书共分7章，内容包括绪论、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频域分析法、控制系统的校正、MATLAB在控制理论中的应用。
《自动控制原理》叙述清楚，理论联系实际，注重理论的物理背景和工程实用性。

目录

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章 绪论
1.1 开环控制和闭环控制
1.2 闭环控制系统的组成
1.3 自动控制系统的类型
1.4 对控制系统的基本要求
小结
习题

第2章 控制系统的数学模型
2.1 系统微分方程式的编写
2.2 非线性数学模型线性化
2.3 传递函数
2.4 系统框图及其化简方法
2.5 信号流图和梅逊增益公式
小结
习题

第3章 时域分析法
3.1 典型输入信号
3.2 控制系统的时域性能指标
3.3 一阶系统的暂态响应
3.4 二阶系统的暂态响应
3.5 高阶系统的暂态响应
3.6 控制系统的稳定性
3.7 劳斯稳定判据
3.8 控制系统的稳态误差
3.9 给定稳态误差
3.10 扰动稳态误差
小结
习题

第4章 根轨迹法
4.1 根轨迹的概念
4.2 绘制根轨迹的基本条件和基本规则
4.3 参数根轨迹的绘制
4.4 正反馈回路和滞后系统的根轨迹
4.5 用根轨迹法分析系统的性能
小结
习题

第5章 频域分析法
5.1 频率特性的概念和表示方法
5.2 典型环节的频率特性
5.3 系统开环频率特性的绘制
5.4 奈奎斯特稳定判据和系统的相对稳定性
5.5 开环频域性能指标与时域性能指标间的关系
5.6 闭环频域性能指标与时域性能指标间的关系
小结
习题

第6章 控制系统的校正
6.1 系统校正的概念
6.2 根轨迹法校正
6.3 频域分析法校正
6.4 PID控制器及其参数的整定
6.5 反馈校正
6.6 复合校正
小结
习题

第7章 MATLAB在控制理论中的应用
7.1 SIMULINK平台下的控制系统建模与仿真
7.2 系统数学模型间的相互转换
7.3 控制系统时域响应的绘制与分析
7.4 系统根轨迹的绘制与分析
7.5 Bode（伯德）图和Nyquist（奈奎斯特）图的绘制与分析
7.6 PID控制器的建模与参数整定
小结
习题
附录 拉普拉斯变换对照表
部分习题答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《工程控制系统分析与设计》 作者： [在此插入作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社： [在此插入出版社名称，例如：科学技术出版社、高等教育出版社] ISBN： [在此插入ISBN号，例如：978-7-115-4XXXX-X] 内容简介： 本书系统地阐述了现代工程控制系统的基本理论、分析方法和设计技术。内容涵盖了从经典的连续时间系统到现代的离散时间系统，再到先进的数字控制和智能控制策略。本书旨在为读者提供一个扎实的理论基础和全面的实践指导，使其能够理解、分析和设计各种复杂的工程控制系统，以满足日益增长的自动化和智能化需求。 第一部分：控制系统基础理论 本部分奠定了整个课程的理论基石，深入剖析了控制系统的基本概念和数学模型。 绪论： 介绍控制系统的概念、发展历程、分类及其在各个工程领域中的重要作用。探讨了反馈控制的核心思想及其优势，并展望了未来控制技术的发展趋势。 线性系统数学模型： 详细讲解了描述线性时不变（LTI）系统的多种数学表示方法，包括微分方程、传递函数、系统矩阵以及状态空间方程。重点在于理解不同模型之间的转换关系，以及它们在分析和设计中的应用。 时域分析： 引入了单位阶跃响应、单位斜坡响应等典型输入信号，分析了系统的瞬态响应特性，如超调量、上升时间、稳态误差等。深入探讨了系统阶数、极点位置与系统动态性能之间的内在联系。 频域分析： 介绍了频率响应的概念，通过幅频特性曲线和相频特性曲线来刻画系统的频率特性。重点讲解了伯德图、奈奎斯特图、尼科尔斯图等分析工具，以及它们在判断系统稳定性和性能方面的应用。 系统稳定性： 详细阐述了各种稳定性判据，包括代数稳定判据（如劳斯判据）和复平面稳定判据（如根轨迹法、奈奎斯特判据）。深入理解系统稳定性的必要性和充分条件，以及如何通过参数调整来改善系统稳定性。 第二部分：经典控制理论分析与设计 本部分将理论分析方法应用于实际控制系统的设计，重点关注如何通过补偿器来改善系统性能。 根轨迹法： 讲解了根轨迹的绘制原理和方法，以及如何利用根轨迹分析系统参数变化对系统性能的影响。演示了如何通过设计根轨迹来选择合适的控制器参数，以达到期望的动态响应。 频率响应法： 进一步深化了频域分析，重点介绍了使用频率响应来设计补偿器的各种方法，如超前补偿、滞后补偿、超前-滞后补偿等。通过伯德图等工具，直观展示了补偿器对系统幅度和相位特性的影响。 PID 控制器设计： 详细介绍了比例（P）、积分（I）、微分（D）控制器的原理和作用，以及它们组合而成的PID控制器。深入讨论了PID控制器的参数整定方法，包括试凑法、齐格勒-尼克斯法等，并探讨了PID控制在实际应用中的局限性和改进方向。 状态空间分析与设计： 引入了现代控制理论的核心——状态空间方法。详细介绍了线性时不变系统的状态方程和输出方程，以及它们与传递函数之间的关系。讲解了可控性和可观测性的概念，并在此基础上介绍了状态反馈控制器的设计方法，如极点配置。 第三部分：现代控制理论及其应用 本部分将目光投向更先进的控制理论，为解决更复杂的工程问题提供新的工具和视角。 离散时间系统分析： 针对数字控制系统，引入了Z变换和逆Z变换，以及离散时间系统的传递函数和状态空间描述。讲解了离散时间系统的时域和频域分析方法，以及离散系统的稳定性判据。 状态估计： 探讨了在实际系统中，由于传感器噪声或模型不确定性，无法直接测量所有状态变量的情况。详细介绍了最小均方误差（MMSE）估计和卡尔曼滤波（Kalman Filter）等状态估计算法，以从观测数据中重构出系统的状态。 最优控制： 引入了最优控制的基本概念，包括性能指标函数、控制约束等。介绍了庞特里亚金最小値原理和动态规划等解决最优控制问题的方法，旨在寻找能使系统性能达到最优的控制策略。 线性二次型调节器（LQR）： 作为最优控制的一种重要应用，详细讲解了LQR的设计原理和方法。LQR能够根据系统模型和权重矩阵，自动生成状态反馈增益，实现性能和稳定性的最优平衡。 现代控制系统的鲁棒性设计： 关注控制系统在模型不确定性和外部扰动下的性能表现。介绍了鲁棒控制的基本思想，以及H_∞控制等先进鲁棒控制方法的原理和应用，旨在设计能够在不确定环境中稳定工作的控制器。 先进控制策略简介： 简要介绍了当前控制领域的前沿技术，如模糊控制、神经网络控制、自适应控制、模型预测控制（MPC）等。这些技术能够处理非线性、时变、不确定性强的系统，并实现更高级别的智能化控制。 第四部分：实验与仿真 理论联系实际是掌握控制工程的关键。本部分强调了实验和仿真在控制系统开发中的重要性。 控制系统实验： 介绍常见的控制系统实验装置，如伺服系统、机器人手臂、电机调速系统等。指导读者如何进行实验设计、数据采集、结果分析，并与理论计算进行对比。 仿真软件应用： 重点介绍主流的工程仿真软件，如MATLAB/Simulink等，在控制系统建模、仿真和分析中的应用。演示如何利用这些工具快速搭建系统模型、设计控制器、进行仿真测试，并优化设计方案。 案例分析： 通过多个实际工程案例，展示本书所介绍的理论和方法如何应用于解决实际问题，例如飞机姿态控制、工业过程自动化、机器人导航等，帮助读者理解理论知识的实际价值。 本书特色： 体系完整： 涵盖了从基础理论到先进技术的完整知识体系，能够满足不同层次读者的需求。 理论与实践结合： 理论讲解深入浅出，并辅以大量的工程实例和仿真案例，强调理论在实际问题中的应用。 数学严谨且易于理解： 在保持数学严谨性的同时，注重概念的清晰阐释和推导过程的易懂性。 面向工程应用： 侧重于培养读者分析和设计工程控制系统的实际能力，使其能够解决真实的工程挑战。 适用对象： 本书适合于高等院校自动化、电气工程、机械工程、航空航天工程、计算机科学与技术等相关专业的本科生、研究生，以及从事控制系统研发、设计和调试的工程师和技术人员。 通过学习本书，读者将能够建立起坚实的控制系统理论基础，掌握分析和设计各类工程控制系统的通用方法，并能够运用现代化的工具解决复杂的工程问题，为未来在自动化和智能化领域的深入发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，说实话，第一眼看过去并没有立刻抓住我的眼球。那种传统的理工科教材风格，厚重、严肃，仿佛一走进图书馆的专业书架区，扑面而来的知识的重量感。不过，翻开内页后，才发现它的用心之处。排版很清晰，公式的推导步骤虽然繁复，但作者显然在“引导”读者的思路上下了功夫，很多地方的注释和批注，像是经验丰富的老教授在你耳边轻声点拨，让你在迷茫之际能迅速找到方向。我尤其欣赏它对经典控制理论中那些抽象概念的具象化处理，比如对系统稳定性的阐述，不再是枯燥的代数表达式，而是穿插了一些工程实践中的例子，虽然我还没有完全消化完，但那种“原来如此”的豁然开朗的感觉，已经让我对接下来的学习充满了期待。对于需要扎实基础的工科生来说，这本书无疑是一块坚实的敲门砖，它不会让你走捷径，但会让你每一步都走得踏实有力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我刚开始拿到这本书的时候，对它的“实战价值”持保留态度的。毕竟，理论书籍往往是象牙塔里的精美模型，一旦应用于真实的工业现场，总会水土不服。然而，这本书里对一些典型控制对象（比如电机、热力系统）的建模章节，体现出了作者深厚的工程背景。它没有停留在理想化的“纯理论”层面，而是明确指出了在实际建模过程中会遇到的非线性、时滞等问题，并且给出了初步的简化和处理建议。这对我这种刚接触控制工程的实践者来说，是极其宝贵的“避坑指南”。虽然我还没机会将书中的方法直接搬到我的项目上去验证，但光是阅读这些经验总结，就已经极大地拓宽了我对“如何把数学变成机器的指令”这一过程的理解。它真正做到了连接理论与工程的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，读起来有一种老派的学者的沉稳和严谨，但绝非令人昏昏欲睡的学术呓语。它更像是一份精心准备的“工程蓝图”，每一个章节的衔接都像是精密齿轮咬合在一起，严丝合缝，逻辑性强到令人敬佩。我对比了好几本其他出版社的同类教材，这本书在对“鲁棒性”和“现代控制理论”的引入部分处理得尤其细腻。它没有急于抛出那些高深的矩阵运算，而是先通过对经典控制问题的深入剖析，巧妙地引出为何我们需要更强大的数学工具。这种循序渐进的教学法，对于自学或者基础不是特别牢固的读者来说，简直是福音。我花了整整一个周末的时间，光是啃它对频域分析的章节就啃出了汗，但当最终理解了奈奎斯特图的意义时，那种成就感，是看再多视频课程也无法替代的。它要求你动脑，要求你动手演算，而不是被动接受。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在职进修的工程师，时间对我来说是最宝贵的资源。我需要一本能够高效传递核心知识的书籍。这本书在这一点上做得相当出色。它没有太多旁征博引的哲学讨论或者历史回顾，内容直奔主题，每一页纸似乎都塞满了需要被消化的信息。这种高密度的知识输出，意味着我需要投入更多注意力，但回报也是显著的——同样的时间投入，比我看其他一些“灌水”的教材能学到更多实质性的内容。特别是它对李雅普诺夫稳定性判据的讲解，那种简洁而有力的论证过程，让原本看着就令人头疼的数学概念，变得清晰可循。对于希望在短时间内建立起扎实、硬核的自动控制理论框架的人来说，这本书绝对是值得信赖的“硬通货”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分，绝对是检验学习成果的“照妖镜”。我通常习惯于先看一遍理论，然后直接挑战习题，看看自己是否真正掌握了。这里的习题难度梯度设置得非常巧妙。前几章的题目相对基础，主要是巩固概念和公式的直接应用；但一旦进入到状态空间分析和现代控制设计部分，难度陡然上升。有些题目需要你融会贯通好几个章节的知识点才能解出来，而且答案的推导过程往往不是唯一的，鼓励你从不同的数学角度去审视问题。对我个人而言，解完最后几道综合性的设计题后，感觉对整个系统的动态特性有了更深层次的把握，不再是孤立地看待开环、闭环、反馈这些概念，而是将它们视作一个有机整体。这套题目的价值，我觉得甚至不亚于一门辅修课。