自动控制原理(双语教材)(21世纪高等学校规划教材 电子信息) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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摆玉龙 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302325741

商品编码：29760510376

包装：平装

出版时间：2013-08-01

基本信息

书名:自动控制原理(双语教材)(21世纪高等学校规划教材 电子信息)

定价：34.50元

售价：23.5元,便宜11.0元,折扣68

作者:摆玉龙

出版社：清华大学出版社

出版日期：2013-08-01

ISBN：9787302325741

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

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编辑推荐

内容提要

《自动控制原理（双语教材）/21世纪高等学校规划教材·电子信息》采用中英双语相结合的方式，全面地阐述了自动控制系统的基本理论与方法。

目录

章 自动控制系统概述

　1.1 引言

　1.2 自动控制系统的基本概念

　1.3 自动控制理论的发展

　1.4 自动控制系统的基本原理及组成

　　1.4.1 开环控制

　　1.4.2 闭环控制

　　1.4.3 自动控制系统的基本组成

　　1.4.4 自动控制系统的实例分析

　1.5 自动控制系统的分类

　　1.5.1 恒值控制系统和随动控制系统

　　1.5.2 连续系统和离散系统

　　1.5.3 单输入单输出系统和多输人多输出系统

　　1.5.4 线性系统和非线性系统

　　1.5.5 定常系统和时变系统

　　1.5.6 其他类型

　1.6 控制系统的基本要求

　1.7 控制系统的设计概述

　1.8 MATLAB在本章中的应用

　本章小结

　习题

第2章 控制系统的数学模型

　2.1 引言

　2.2 控制系统的时域数学模型

　　2.2.1 电气系统

　　2.2.2 机械系统

　2.3 线性系统的传递函数

　　2.3.1 传递函数的定义

　　2.3.2 典型环节及其传递函数

　　2.3.3 电气网络的运算阻抗与传递函数

　2.4 控制系统的结构图及其等效变换

　　2.4.1 结构图的组成

　　2.4.2 控制系统结构图的建立

　　2.4.3 结构图的等效变换

　　2.4.4 信号相加点和分支点的移动和互换

　　2.4.5 结构图简化示例

　2.5 信号流图和梅逊公式

　　2.5.1 信号流图

　　2.5.2 梅逊公式

　2.6 闭环传递函数的定义

　　2.6.1 闭环系统概述

　　2.6.2 闭环系统的传递函数

　2.7 非线性系统模型概述

　2.8 MATLAB在本章中的应用

　本章小结

　习题

第3章 线性系统的时域分析

　3.1 引言

　3.2 系统时间响应的性能指标

　3.3 一阶系统的时域分析

　　3.3.1 一阶系统的数学模型和结构图

　　3.3.2 一阶系统的单位阶跃响应

　　3.3.3 一阶系统的单位脉冲响应

　　3.3.4 一阶系统的单位斜坡响应

　　3.3.5 一阶系统的单位加速度响应

　3.4 二阶系统的时域分析

　　3.4.1 二阶系统的单位阶跃响应

　　3.4.2 阻尼二阶系统的动态性能分析

　3.5 高阶系统时域分析法概述

　3.6 控制系统的稳定性分析

　　3.6.1 稳定的基本概念和稳定的充分必要条件

　　3.6.2 代数稳定判据

　3.7 控制系统稳态误差的分析及计算

　　3.7.1 稳态误差的定义

　　3.7.2 系统类型与稳态误差

　　3.7.3 给定输入信号下的稳态误差计算

　……

第4章 根轨迹法

第5章 线性系统的频域分析法

第6章 线性系统的校正方法

第7章 计算机控制系统概述

附录A 拉普拉斯变换及反变换

附录B z变换定义及对照表

附录C 常用校正网络

附录D Bode图的绘制规则

附录E 常用MATLAB命令

参考文献

作者介绍

文摘

序言

《现代控制理论与工程实践》 内容简介 本书旨在深入探讨现代控制理论的精髓，并紧密结合工程实际，为读者构建一个全面而深刻的理解框架。全书共分十八章，系统性地介绍了自动控制领域的核心概念、经典方法以及前沿进展，旨在培养读者在复杂系统建模、分析、设计和优化方面的综合能力。 第一部分：基础理论与系统建模 第一章：自动控制系统的基本概念 本章首先阐述自动控制的定义、重要性及其在现代科学技术和社会发展中的地位。我们将深入剖析自动控制系统的基本组成部分，包括控制器、被控对象、传感器和执行器，并详细介绍反馈控制和前馈控制的原理及应用场景。此外，还会引导读者理解系统稳定性、鲁棒性、精度和响应速度等关键性能指标的含义及其相互关系。 第二章：线性定常系统的时域分析 本章将重点介绍描述线性定常系统行为的时域数学模型，包括微分方程和传递函数。我们将详细讲解瞬态响应和稳态响应的概念，并着重分析系统的单位阶跃响应、单位脉冲响应等特性。通过引入零输入响应和零状态响应，读者将能深刻理解系统内外因素对系统行为的影响。本章还将介绍根轨迹法，这是一种直观分析系统稳定性与性能与系统参数之间关系的重要工具。 第三章：线性定常系统的频域分析 本章将引入频域分析方法，探讨系统在不同频率输入下的响应特性。我们将详细讲解伯德图、奈奎斯特图和尼科尔斯图等频率响应曲线的绘制与解读方法，并阐述它们如何反映系统的稳定性裕度和动态性能。通过分析系统的幅频特性和相频特性，读者将能够理解系统在不同频率下的放大和延迟特性，为控制器设计提供重要的依据。 第四章：线性定常系统的状态空间分析 本章将引入现代控制理论的核心——状态空间法。我们将详细介绍状态方程和输出方程的建立，并阐述状态变量的物理意义。本章还将深入探讨可控性与可观测性的概念，并介绍它们在系统分析和控制器设计中的关键作用。此外，还将介绍齐次方程解的稳定性分析以及由外部输入引起的零输入和零状态响应的计算。 第五章：系统建模与辨识 本章将聚焦于如何从实际工程系统中提取数学模型。我们将介绍基于物理原理建模的方法，以及利用实验数据进行系统辨识的常用算法，如最小二乘法等。通过对不同类型系统的建模实例分析，读者将能掌握将实际问题转化为数学模型的能力，为后续的控制器设计奠定基础。 第二部分：控制器设计与系统性能优化 第六章：PID控制器设计与整定 PID控制器因其结构简单、易于实现且效果良好，在工业界得到了广泛应用。本章将详细介绍比例（P）、积分（I）和微分（D）三个控制分量的作用机理，并深入探讨参数整定方法，包括经验整定法、Ziegler-Nichols方法以及基于性能指标的优化整定方法。我们将通过实例演示，帮助读者掌握PID控制器的实际应用技巧。 第七章：根轨迹法在控制器设计中的应用 本章将进一步深化根轨迹法在控制器设计中的应用。我们将学习如何通过改变控制器参数来调整闭环系统的极点位置，从而改善系统的动态性能和稳定性。通过具体的工程实例，读者将能掌握如何利用根轨迹图来优化控制器的设计。 第八章：频率响应法在控制器设计中的应用 本章将聚焦于如何利用频率响应特性来设计控制器。我们将介绍超前/滞后补偿器、PID控制器的频率域设计方法，以及如何通过伯德图来满足系统的幅度和相位裕度要求。本章还将讨论如何通过设计控制器来改善系统的稳态精度和动态响应。 第九章：状态反馈控制系统设计 本章将进入现代控制理论的核心内容——状态反馈控制。我们将深入探讨如何根据系统的可控性条件，设计状态反馈控制器来实现期望的闭环系统极点配置。本章还将介绍状态观测器的设计，用于估计不可直接测量的系统状态，从而实现基于状态估计的闭环控制。 第十章：最优控制理论基础 本章将介绍最优控制的基本概念，包括性能指标的定义以及如何设计控制器以实现性能指标的最优。我们将引入变分法和动态规划等数学工具，为求解最优控制问题打下基础。 第十一章：线性二次型调节器（LQR）设计 LQR作为一种经典的闭环最优控制方法，在本章中得到详细阐述。我们将介绍LQR的原理，以及如何根据系统的状态空间模型和二次型性能指标来设计最优状态反馈增益。通过具体实例，读者将能掌握LQR在提高系统鲁棒性和性能方面的优势。 第十二章：模型预测控制（MPC） MPC作为一种先进的控制策略，在处理约束和多变量系统方面展现出强大的能力。本章将介绍MPC的基本原理，包括滚动优化、预测模型和控制律的生成。我们将讨论MPC在实现最优控制和处理约束条件方面的优势，并介绍其在化工、电力、机器人等领域的应用。 第三部分：系统分析与先进控制技术 第十三章：非线性控制系统分析 本章将触及更复杂的非线性控制系统。我们将介绍非线性系统的建模方法，如泰勒级数展开和描述函数法。此外，还将探讨李雅普诺夫稳定性理论，这是一种用于分析非线性系统稳定性的强大工具。 第十四章：鲁棒控制 在实际工程中，系统往往受到参数不确定性和外部扰动的 Yetkisiz etkisi。本章将介绍鲁棒控制的设计理念，旨在设计能够抵抗不确定性并保持良好性能的控制器。我们将探讨H∞控制等鲁棒控制方法。 第十五章：自适应控制 自适应控制的核心思想是控制器能够根据系统性能的变化而自动调整其参数。本章将介绍自适应控制的基本原理，以及几种典型的自适应控制算法，如模型参考自适应控制（MRAC）和自析构自适应控制（SMC）。 第十六章：模糊控制 模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，无需精确的系统模型。本章将介绍模糊集合、模糊推理和模糊控制器设计。我们将通过实例，演示如何利用模糊控制来处理具有模糊性和不确定性的系统。 第十七章：神经网络控制 神经网络因其强大的学习和逼近能力，在控制领域得到了广泛应用。本章将介绍神经网络的基本结构和学习算法，并阐述如何将其应用于系统建模、控制器设计和故障诊断。 第十八章：系统仿真与工程应用 本章将强调仿真在控制系统开发中的重要性。我们将介绍常用的仿真软件（如MATLAB/Simulink），并演示如何利用仿真工具对控制系统进行建模、分析和验证。同时，本章还将通过若干典型的工程应用案例，如机器人控制、航空航天系统、过程控制等，展示本书所介绍的控制理论和方法在实际工程中的应用价值。 本书力求在理论的严谨性与工程的实用性之间取得平衡，通过大量的图示、实例和习题，帮助读者掌握自动控制的基本原理和先进技术，为从事相关领域的研究和工程实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我近期拜读的这本《概率论与随机过程基础》彻底颠覆了我对概率论的刻板印象。通常，这类书籍总是以集合论的严谨性开场，让读者感到压抑和疏远。但这本书的开篇却异常生动，它从布朗运动和金融市场的随机波动中引入了随机变量的概念，这种“结果导向”的教学法立刻抓住了读者的兴趣。在讲解马尔可夫链的部分，作者没有过多纠缠于复杂的分类和遍历性的证明，而是将重点放在了稳态分布的物理意义和在状态转移图上的直观解释上，比如如何通过Google的PageRank算法来理解平稳分布的重要性。书中关于泊松过程和排队论的讲解尤其精彩，它将抽象的随机过程与日常生活中遇到的等待时间问题完美结合，使得原本枯燥的数学公式充满了生活气息和实用价值。这本书的排版也十分人性化，图表清晰，概念之间的逻辑联系非常顺畅，阅读体验极佳。

评分☆☆☆☆☆

这本《经典力学导论》的作者似乎对物理学的基本概念有着极其深刻的理解，这本书的叙述方式非常严谨，每一步推导都清晰可循，让人感觉仿佛是在跟随一位经验丰富的导师进行私教。尤其是在处理拉格朗日量和哈密顿量这些核心概念时，作者没有采取那种教科书式的枯燥定义，而是巧妙地结合了具体的物理情景进行阐释。我记得有一章专门讨论了约束系统的保守力，作者用一种非常直观的方式解释了为什么在某些特定的坐标系下，动量守恒定律能够如此自然地展现出来，这与我之前读过的几本教材那种直接套公式的感觉完全不同，它强调的是物理图像的构建。阅读过程中，我发现那些看似抽象的数学表达，在作者的笔下都“活”了起来，充满了物理的韵味。书中收录的例题设计得非常精妙，它们并非简单的数值计算，而是引导读者去思考问题的本质。很多题目需要你跳出惯性思维，尝试从不同的角度去构建系统的哈密顿路径。对于想要真正掌握经典力学精髓，而非仅仅应付考试的学生来说，这本书无疑提供了一个极佳的视角，它不仅仅是在“教”你知识，更是在“训练”你的物理思维。

评分☆☆☆☆☆

我花了些时间研究的这本《半导体器件物理导论》给我的感觉是，它成功地架起了一座从宏观现象到微观机理的坚固桥梁。很多半导体教材要么过于侧重器件工程，忽略了底层物理机制的深入探讨，要么就是完全沉浸在复杂的半导体能带理论中，让初学者望而却步。然而，这本书采取了一种渐进式的教学方法，从最基本的PN结开始，通过清晰的能带图和载流子漂移扩散方程的微分形式，逐步引入了MOSFET的阈值电压模型和亚阈值区的行为。最让我印象深刻的是，作者在解释载流子迁移率随电场增强效应变化时，通过引入热电子的概念，使得原本抽象的公式背后有了非常直观的物理图像。它没有回避复杂性，但每一次引入新的数学工具，都伴随着对它在物理模型中作用的充分解释。读完相关的章节，你会发现自己不仅知道“会发生什么”，更理解了“为什么会发生”。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本《现代信号处理：理论与应用》简直是为工程实践者量身定做的手册。它最让我称道的一点是，它没有陷入过分深奥的数学泥潭，而是用一种非常务实和工程化的语言来描述复杂的信号处理算法。例如，在介绍快速傅里叶变换（FFT）的部分，作者没有花费大量篇幅去证明其收敛性或复杂的群论基础，而是直接展示了不同FFT算法在实际计算资源消耗上的差异，以及在有限精度环境下如何选择合适的窗函数来最小化频谱泄露。这种“告诉我怎么做才能让系统跑得更好”的叙事风格，对我这种需要快速将理论转化为实际系统的工程师来说，简直是救星。书中的案例分析部分尤其出色，它涵盖了从雷达信号处理到生物医学信号去噪的多个领域，每一个案例都配有清晰的流程图和实际操作的注意事项。我特别欣赏作者对于“实际工程约束”的关注，比如缓存局部性、并行计算的优化等，这些细节在很多理论教材中是完全被忽略的。

评分☆☆☆☆☆

最近接触的这本关于《高级控制系统设计》的教材，其最大的特色在于它对鲁棒性和最优性的深入探讨，以及将这些理论与现代控制工程实践紧密结合的尝试。这本书的语言风格非常大胆且具有前瞻性，它似乎在邀请读者一同探索控制理论的前沿阵地。在讨论H-无穷（H-infinity）控制时，它没有停留在代数Riccati方程的求解层面，而是花了大量的篇幅来阐释“奇异摄动法”在简化高阶系统模型中的应用，这对于处理大型复杂系统至关重要。此外，书中对于LMI（线性矩阵不等式）在控制设计中的应用进行了非常详尽的介绍，并辅以MATLAB/LMI Lab的实例代码片段，这极大地降低了理论应用的门槛。整体来看，这本书的难度不低，它要求读者对经典控制理论有扎实的理解，但其带来的视野拓展是无与伦比的，它真正体现了“高级”二字的重量。