《自动控制原理》学习指导与习题解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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漆海霞 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560633916

商品编码：29708035844

包装：平装

出版时间：2014-08-01

基本信息

书名:《自动控制原理》学习指导与习题解答

：18.00元

售价：12.2元,便宜5.8元,折扣67

作者:漆海霞

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787560633916

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《自动控制原理学习指导与习题解答》是与邹恩 、漆海霞、杨秀丽、邢航编著的《自动控制原理》配 套的教学辅助教材，主要内容包括“自动控制原理” 课程的学习指导及习题解答。
本书与《自动控制原理》教材一一对应，共分为 七章，每一章都分学习指导和习题解答两部分内容。
其中学习指导部分给出了对应章节的学习基本要求和 知识要点，帮助读者快速掌握学习要点。
本书可以作为高等学校“自动控制原理”课程的 教学参考书，也可以作为考研参考书，还可以作为自 动控制等专业领域的工程技术人员的参考书。
本习题集由华南农业大学重点教改项目“自动化 专业实践教学改革的研究与探索”(JGl2014)、华南 农业大学“自动控制原理”精品课程、广东省2014年 民办高校质量工程“专业综合改革试点——电气工程 及其自动化专业学生应用能力培养的综合改革”等项 目资助。本书由漆海霞副教授与邹恩教授、杨秀丽讲 师、邢航讲师编著。

目录

章 引论 1.1 学习指导 1.1.1 基本要求 1.1.2 知识要点 1.2 习题解答第二章 控制系统数学模型 2.1 学习指导 2.1.1 基本要求 2.1.2 知识要点 2.2 习题解答第三章 控制系统时域分析法 3.1 学习指导 3.1.1 基本要求 3.1.2 知识要点 3.2 习题解答第四章 控制系统的根轨迹法 4.1 学习指导 4.1.1 基本要求 4.1.2 知识要点 4.2 习题解答第五章 控制系统的频域分析 5.1 学习指导 5.1.1 基本要求 5.1.2 知识要点 5.2 习题解答第六章 线性系统的校正 6.1 学习指导 6.1.1 基本要求与重点 6.1.2 知识要点 6.2 习题解答第七章 线性离散系统的分析 7.1 学习指导 7.1.1 基本要求 7.1.2 知识要点 7.2 习题解答

作者介绍

文摘

序言

《自动控制原理》学习指导与习题解答 概述 《自动控制原理》作为一门核心工程学科，是理解和掌握现代工程技术系统运行机制的关键。无论是航空航天、机器人技术、电力系统、化工生产，还是生物医学工程，自动化和智能化已成为发展的主流。本书旨在为学习《自动控制原理》的读者提供一套全面、深入、易于理解的学习辅助材料，帮助大家掌握自动控制系统的基本理论、分析方法和设计技术，从而能够独立分析和解决实际工程问题。 本书内容严谨、逻辑清晰，在遵循经典教材体系的基础上，对知识点进行了深入浅出的阐释，并通过大量的例题和习题，引导读者将理论知识与实践应用相结合，最终实现对自动控制原理的透彻理解和熟练运用。 本书特色与优势 1. 紧扣教材，系统性强： 本书紧密围绕《自动控制原理》的经典教材内容展开，涵盖了自动控制理论的各个核心章节，包括系统建模、时域分析、频域分析、稳定性分析、根轨迹法、状态空间法、PID控制器设计、数字控制等。每一个知识点都力求阐述清晰，避免遗漏，为读者构建起扎实的理论基础。 2. 讲解深入浅出，易于理解： 针对初学者可能遇到的理解难点，本书采用了多种讲解方式，包括形象的比喻、直观的图示、详细的推导过程以及实际工程应用的案例。力求用最通俗易懂的语言，化繁为简，将抽象的控制理论概念具象化，帮助读者克服学习障碍。 3. 例题精炼典型，覆盖全面： 精心挑选了大量不同难度、不同类型的例题，这些例题既能帮助读者巩固课本上的基本概念，又能引导读者理解各类分析和设计方法的实际应用。例题的解答过程详细，步骤清晰，对关键环节进行了重点标注和强调，读者可以通过模仿和思考，逐步掌握解题技巧。 4. 习题解答详尽，启发思路： 提供了大量配套习题，并对绝大多数习题给出了详尽的解答。解答不仅给出了最终答案，更重要的是展示了完整的解题思路、关键的推导步骤以及可能遇到的陷阱和注意事项。通过分析习题解答，读者可以学习到如何将理论知识融会贯通，如何灵活运用所学方法，从而培养独立解决问题的能力。 5. 强调工程应用，培养实践能力： 自动控制理论最终服务于工程实践。本书在讲解过程中，始终贯穿着对工程应用的强调，通过列举各种实际系统（如伺服系统、温度控制系统、机器人关节控制等）来佐证理论的有效性。同时，习题中也包含了部分涉及工程实际的题目，旨在培养读者将所学知识应用于分析和设计真实工程系统的能力。 6. 知识体系化，构建思维框架： 本书不仅是对知识点的罗列，更是力图构建一个完整的自动控制理论知识体系。通过逻辑性的章节安排和知识点之间的关联性阐述，帮助读者建立起清晰的思维框架，理解不同方法之间的联系与区别，从而形成系统化的知识结构。 内容结构与重点解析 本书的结构设计旨在循序渐进地引导读者掌握自动控制原理。 第一部分：自动控制系统基础 绪论： 介绍自动控制的定义、发展历程、应用领域以及自动控制系统的基本组成和分类。重点在于让读者建立对自动控制系统的整体认知。 系统模型： 详细讲解建立自动控制系统数学模型的方法，包括微分方程、传递函数、方框图和信号流图等。这是后续所有分析和设计的基础，理解其建模方法至关重要。例题将重点放在如何从物理结构或数学关系中提取系统模型。 系统的时间响应分析： 讲解零输入响应和零状态响应的概念，分析典型输入（如单位阶跃、单位斜坡、单位冲量）下的系统时域响应特性，如超调量、峰值时间、调节时间等。本书将通过大量的图示和计算，帮助读者直观理解这些性能指标的物理意义。 第二部分：系统稳定性分析 稳定性概念与判据： 深入阐述绝对稳定性、相对稳定性以及各种稳定性判据，如代数稳定判据（Routh判据）和复频域稳定判据（根轨迹法、Nyquist判据、Bode图法）。 Routh判据： 讲解Routh判据的构造方法、应用条件以及如何判断系统的稳定性。例题会涉及如何根据Routh表确定系统参数取值范围以保证稳定性。 根轨迹法： 详细阐述根轨迹法的基本原理、绘制规则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。这是连接时域和频域的重要桥梁，本书将通过逐步绘制根轨迹的详细步骤，引导读者掌握此方法。 复ln域分析： 介绍复ln域分析的基本思想，包括稳定性与根在复ln平面上的位置关系。 第三部分：系统稳态误差分析与控制器设计 稳态误差： 讲解稳态误差的概念、计算方法以及与系统结构、开环增益和输入信号形式的关系。重点在于理解如何通过调整系统参数来减小稳态误差。 PID控制器： 详细讲解比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的作用及其组合（PI、PD、PID）对系统性能的影响。本书将重点放在PID参数整定方法，如经验整定法、Ziegler-Nichols整定法等，并提供实际工程中的应用示例。 其他控制器设计： 简要介绍其他形式的控制器设计，如超前/滞后校正等，并给出相应的分析方法。 第四部分：系统频域分析 频率响应： 讲解频率响应的概念，包括幅频特性和相频特性，以及它们与系统传递函数之间的关系。 Nyquist稳定判据： 详细介绍Nyquist图的绘制方法以及如何应用Nyquist判据来判断系统的稳定性，并分析系统的幅值裕度和相角裕度。 Bode图法： 重点讲解Bode图的绘制方法、频率特性与Bode图的关系，以及如何利用Bode图进行系统的稳定性分析和动态性能评价。Bode图法在工程实践中应用广泛，本书将提供大量的Bode图绘制和分析的实例。 第五部分：状态空间分析与设计 状态空间方程： 介绍状态空间法的基本概念，包括状态变量、状态方程和输出方程，以及如何将传递函数形式转换为状态空间方程，反之亦然。 可控性与可观性： 讲解可控性和可观性的概念、判据以及它们在系统分析和设计中的重要作用。 状态反馈与状态观测器： 介绍状态反馈控制器的设计原理，以及如何设计状态观测器来估计不可测量的状态变量。这是现代控制理论的核心内容，本书将通过简洁的数学推导和图示，帮助读者理解其基本思想。 第六部分：数字自动控制系统 采样系统： 介绍脉冲采样、保持器的工作原理以及离散时间系统的数学模型。 离散时间系统的分析： 讲解z变换及其应用，如何分析离散时间系统的稳定性。 数字控制器设计： 介绍数字PID控制器以及基于z域的控制器设计方法。 如何有效利用本书 1. 同步学习，打好基础： 阅读本书时，请务必与您正在学习的《自动控制原理》教材同步进行。将本书作为辅助教材，在遇到难以理解的知识点时，翻阅本书的详细讲解和例题；在完成教材的章节学习后，再来系统地复习本书的相关内容。 2. 精读例题，理解方法： 不要仅仅满足于知道答案，关键在于理解例题的解题思路和每一步的推导依据。尝试自己先做一遍，再对照本书的解答，找出自己的不足之处。 3. 认真练习，巩固提升： 习题是检验学习效果的最好方式。从基础题开始，逐步挑战综合题。遇到困难时，先思考，实在无法解决再参考解答。解答中的思路和方法同样重要，要深入分析。 4. 动手实践，联系实际： 在可能的情况下，尝试将所学知识应用于实际的工程问题中，或者通过仿真软件（如MATLAB/Simulink）进行模拟。理论与实践相结合，才能真正掌握自动控制原理。 5. 形成体系，融会贯通： 在学习过程中，注意不同章节、不同方法之间的联系。例如，理解根轨迹法与Nyquist判据在稳定性分析上的异同，理解时域分析与频域分析各自的优缺点。 结语 自动控制原理是一门既有深度又有广度的学科，掌握其精髓需要系统的学习和大量的实践。本书的编写，旨在为您提供一把开启自动控制理论大门的钥匙，并陪伴您在探索过程中不断前行。我们希望通过本书，能帮助您建立起扎实的理论功底，培养严谨的逻辑思维，并最终具备解决复杂工程问题的能力。祝愿您在自动控制原理的学习道路上取得丰硕的成果！

评分☆☆☆☆☆

这套《自动控制原理》学习指导与习题解答简直是我的救命稻草！说实话，我一开始接触这门课的时候，完全摸不着头脑。书本上的理论知识讲得头头是道，但一到实际的例题和习题那里，我就感觉像在看天书一样。那些传递函数、频率特性曲线，还有根轨迹的绘制，每一步都充满陷阱。我尝试过看网上的其他资料，但它们要么太偏向理论深度，对我这种需要快速建立框架和解题思路的新手来说根本帮不上忙，要么就是讲解过于简略，根本无法帮助我理解那些抽象的概念是如何一步步转化为具体计算的。直到我翻开这本书，我才发现，它简直就是为我这种“半吊子”学生量身定做的。它的章节安排非常贴合教材的进度，每讲完一个核心概念，立刻就有配套的、由浅入深的例题进行巩固。更重要的是，它的解析过程非常详尽，那种感觉就像身边有一位经验丰富、耐心十足的老师，一步一步带着你拆解复杂问题，让你清楚地知道“为什么这么算”而不是仅仅知道“答案是什么”。特别是那些涉及到拉普拉斯逆变换和状态空间法的章节，书中的步骤清晰得让人拍案叫绝，极大地增强了我对这门学科的信心。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书给我带来的不仅仅是分数上的提升，更重要的是对自动控制这门学科的“敬畏感”和“掌控感”的建立。在我看来，一本好的学习资料不应该只是提供知识的搬运工，而应该是一个思维的引导者。它成功地做到了这一点。它引导我从最初对系统稳定性的盲目猜测，过渡到能够基于李雅普诺夫稳定性判据或Routh表进行严谨的代数判断；从对控制器的参数调整感到迷茫，到能够根据系统的时域或频域指标目标，合理地设计出合适的PID参数组合。它构建了一个从微观概念到宏观系统设计的完整知识链条，使得学习过程不再是零散知识点的堆砌，而是一个逻辑严密、层层递进的体系构建过程。这本书放在我的书架上，感觉就像是掌握了一把开启复杂工程问题解决之门的钥匙，非常值得推荐给所有正在与《自动控制原理》搏斗的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表的质量，对于长期阅读学习资料的人来说，也是一个加分项。在阅读涉及频率响应分析（如Bode图、Nyquist图）的部分时，清晰的坐标轴、准确的曲线绘制，以及图上关键点的标注，都极大地减轻了视觉负担。我以前看的很多资料，图上的线条总是模糊不清，或者字体太小，导致我不得不反复对照文字部分才能确认某个拐点的位置，非常影响学习效率。而这本指导书在图示的呈现上显得非常专业和用心，特别是对于根轨迹图的绘制过程，每一步添加零极点后轨迹的变化趋势都被清晰地展示出来，这比单纯看文字描述要高效得多。此外，书中的术语和符号定义始终保持高度一致性，没有出现不同章节间标准不统一的情况，这在跨章节复习时，保证了思维的连贯性和准确性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工科专业的学生，我深知“动手能力”的重要性，而这本书对提高我的解题熟练度和应试能力起到了决定性的作用。我习惯于在做完一章学习后，会集中精力把这本书后面配套的习题全部吃透。这里的习题选择非常精妙，它们涵盖了从最基础的概念检验到综合性强、需要多步骤联动的复杂设计题。最让我欣赏的是，对于那些难度较高的综合题，作者不仅给出了最终答案，还非常细致地标注了每一步的评分点和可能的陷阱。这种“预判式”的讲解，极大地避免了我在真正考试时因为一个小小的计算失误或者概念混淆而丢分。我发现，通过系统地完成这本书中的所有习题，我对控制系统的各种标准模型（如二阶系统、惯性环节等）的特性已经形成了一种肌肉记忆式的反应，遇到类似问题时，思路自然而然地就流畅起来了。

评分☆☆☆☆☆

我必须得说，这本书在“理解的深度”和“考试的实用性”之间找到了一个近乎完美的平衡点。很多参考书要么过于学术化，充满了高级数学工具和证明，读起来非常枯燥，让人难以坚持；要么就是纯粹的题海战术，堆砌大量题目，但对解题技巧的归纳总结不足，导致读者做了很多题却依然抓不住重点。然而，这本指导书的不同之处在于，它似乎深刻理解了学生的“痛点”。它没有回避复杂的数学推导，但它总是用最直观的方式去解释这些推导背后的物理意义或者工程含义。比如在讲解PID控制器设计时，它不仅仅给出了公式，还结合了实际的系统响应图，让你能直观地看到比例、积分、微分项是如何影响系统的超调量、调整时间和稳态误差的。这种“理论+实例+分析”的结构，让抽象的控制理论变得触手可及，学习曲线都变得平缓多了。我感觉自己不再是单纯地在解题，而是在学习一套完整的系统分析与设计的方法论。