自動控製原理(雙語教材)(21世紀高等學校規劃教材 電子信息) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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擺玉龍 著

圖書標籤:

• 自動控製原理
• 控製理論
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• 雙語
• 21世紀高等學校規劃教材
• 自動化
• 係統控製
• 電路分析
• 數學建模

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302325741

商品編碼：29760510376

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名:自動控製原理(雙語教材)(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

定價：34.50元

售價：23.5元,便宜11.0元,摺扣68

作者:擺玉龍

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787302325741

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

內容提要

《自動控製原理（雙語教材）/21世紀高等學校規劃教材·電子信息》采用中英雙語相結閤的方式，全麵地闡述瞭自動控製係統的基本理論與方法。

目錄

章 自動控製係統概述

　1.1 引言

　1.2 自動控製係統的基本概念

　1.3 自動控製理論的發展

　1.4 自動控製係統的基本原理及組成

　　1.4.1 開環控製

　　1.4.2 閉環控製

　　1.4.3 自動控製係統的基本組成

　　1.4.4 自動控製係統的實例分析

　1.5 自動控製係統的分類

　　1.5.1 恒值控製係統和隨動控製係統

　　1.5.2 連續係統和離散係統

　　1.5.3 單輸入單輸齣係統和多輸人多輸齣係統

　　1.5.4 綫性係統和非綫性係統

　　1.5.5 定常係統和時變係統

　　1.5.6 其他類型

　1.6 控製係統的基本要求

　1.7 控製係統的設計概述

　1.8 MATLAB在本章中的應用

　本章小結

　習題

第2章 控製係統的數學模型

　2.1 引言

　2.2 控製係統的時域數學模型

　　2.2.1 電氣係統

　　2.2.2 機械係統

　2.3 綫性係統的傳遞函數

　　2.3.1 傳遞函數的定義

　　2.3.2 典型環節及其傳遞函數

　　2.3.3 電氣網絡的運算阻抗與傳遞函數

　2.4 控製係統的結構圖及其等效變換

　　2.4.1 結構圖的組成

　　2.4.2 控製係統結構圖的建立

　　2.4.3 結構圖的等效變換

　　2.4.4 信號相加點和分支點的移動和互換

　　2.4.5 結構圖簡化示例

　2.5 信號流圖和梅遜公式

　　2.5.1 信號流圖

　　2.5.2 梅遜公式

　2.6 閉環傳遞函數的定義

　　2.6.1 閉環係統概述

　　2.6.2 閉環係統的傳遞函數

　2.7 非綫性係統模型概述

　2.8 MATLAB在本章中的應用

　本章小結

　習題

第3章 綫性係統的時域分析

　3.1 引言

　3.2 係統時間響應的性能指標

　3.3 一階係統的時域分析

　　3.3.1 一階係統的數學模型和結構圖

　　3.3.2 一階係統的單位階躍響應

　　3.3.3 一階係統的單位脈衝響應

　　3.3.4 一階係統的單位斜坡響應

　　3.3.5 一階係統的單位加速度響應

　3.4 二階係統的時域分析

　　3.4.1 二階係統的單位階躍響應

　　3.4.2 阻尼二階係統的動態性能分析

　3.5 高階係統時域分析法概述

　3.6 控製係統的穩定性分析

　　3.6.1 穩定的基本概念和穩定的充分必要條件

　　3.6.2 代數穩定判據

　3.7 控製係統穩態誤差的分析及計算

　　3.7.1 穩態誤差的定義

　　3.7.2 係統類型與穩態誤差

　　3.7.3 給定輸入信號下的穩態誤差計算

　……

第4章 根軌跡法

第5章 綫性係統的頻域分析法

第6章 綫性係統的校正方法

第7章 計算機控製係統概述

附錄A 拉普拉斯變換及反變換

附錄B z變換定義及對照錶

附錄C 常用校正網絡

附錄D Bode圖的繪製規則

附錄E 常用MATLAB命令

參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《現代控製理論與工程實踐》 內容簡介 本書旨在深入探討現代控製理論的精髓，並緊密結閤工程實際，為讀者構建一個全麵而深刻的理解框架。全書共分十八章，係統性地介紹瞭自動控製領域的核心概念、經典方法以及前沿進展，旨在培養讀者在復雜係統建模、分析、設計和優化方麵的綜閤能力。 第一部分：基礎理論與係統建模 第一章：自動控製係統的基本概念 本章首先闡述自動控製的定義、重要性及其在現代科學技術和社會發展中的地位。我們將深入剖析自動控製係統的基本組成部分，包括控製器、被控對象、傳感器和執行器，並詳細介紹反饋控製和前饋控製的原理及應用場景。此外，還會引導讀者理解係統穩定性、魯棒性、精度和響應速度等關鍵性能指標的含義及其相互關係。 第二章：綫性定常係統的時域分析 本章將重點介紹描述綫性定常係統行為的時域數學模型，包括微分方程和傳遞函數。我們將詳細講解瞬態響應和穩態響應的概念，並著重分析係統的單位階躍響應、單位脈衝響應等特性。通過引入零輸入響應和零狀態響應，讀者將能深刻理解係統內外因素對係統行為的影響。本章還將介紹根軌跡法，這是一種直觀分析係統穩定性與性能與係統參數之間關係的重要工具。 第三章：綫性定常係統的頻域分析 本章將引入頻域分析方法，探討係統在不同頻率輸入下的響應特性。我們將詳細講解伯德圖、奈奎斯特圖和尼科爾斯圖等頻率響應麯綫的繪製與解讀方法，並闡述它們如何反映係統的穩定性裕度和動態性能。通過分析係統的幅頻特性和相頻特性，讀者將能夠理解係統在不同頻率下的放大和延遲特性，為控製器設計提供重要的依據。 第四章：綫性定常係統的狀態空間分析 本章將引入現代控製理論的核心——狀態空間法。我們將詳細介紹狀態方程和輸齣方程的建立，並闡述狀態變量的物理意義。本章還將深入探討可控性與可觀測性的概念，並介紹它們在係統分析和控製器設計中的關鍵作用。此外，還將介紹齊次方程解的穩定性分析以及由外部輸入引起的零輸入和零狀態響應的計算。 第五章：係統建模與辨識 本章將聚焦於如何從實際工程係統中提取數學模型。我們將介紹基於物理原理建模的方法，以及利用實驗數據進行係統辨識的常用算法，如最小二乘法等。通過對不同類型係統的建模實例分析，讀者將能掌握將實際問題轉化為數學模型的能力，為後續的控製器設計奠定基礎。 第二部分：控製器設計與係統性能優化 第六章：PID控製器設計與整定 PID控製器因其結構簡單、易於實現且效果良好，在工業界得到瞭廣泛應用。本章將詳細介紹比例（P）、積分（I）和微分（D）三個控製分量的作用機理，並深入探討參數整定方法，包括經驗整定法、Ziegler-Nichols方法以及基於性能指標的優化整定方法。我們將通過實例演示，幫助讀者掌握PID控製器的實際應用技巧。 第七章：根軌跡法在控製器設計中的應用 本章將進一步深化根軌跡法在控製器設計中的應用。我們將學習如何通過改變控製器參數來調整閉環係統的極點位置，從而改善係統的動態性能和穩定性。通過具體的工程實例，讀者將能掌握如何利用根軌跡圖來優化控製器的設計。 第八章：頻率響應法在控製器設計中的應用 本章將聚焦於如何利用頻率響應特性來設計控製器。我們將介紹超前/滯後補償器、PID控製器的頻率域設計方法，以及如何通過伯德圖來滿足係統的幅度和相位裕度要求。本章還將討論如何通過設計控製器來改善係統的穩態精度和動態響應。 第九章：狀態反饋控製係統設計 本章將進入現代控製理論的核心內容——狀態反饋控製。我們將深入探討如何根據係統的可控性條件，設計狀態反饋控製器來實現期望的閉環係統極點配置。本章還將介紹狀態觀測器的設計，用於估計不可直接測量的係統狀態，從而實現基於狀態估計的閉環控製。 第十章：最優控製理論基礎 本章將介紹最優控製的基本概念，包括性能指標的定義以及如何設計控製器以實現性能指標的最優。我們將引入變分法和動態規劃等數學工具，為求解最優控製問題打下基礎。 第十一章：綫性二次型調節器（LQR）設計 LQR作為一種經典的閉環最優控製方法，在本章中得到詳細闡述。我們將介紹LQR的原理，以及如何根據係統的狀態空間模型和二次型性能指標來設計最優狀態反饋增益。通過具體實例，讀者將能掌握LQR在提高係統魯棒性和性能方麵的優勢。 第十二章：模型預測控製（MPC） MPC作為一種先進的控製策略，在處理約束和多變量係統方麵展現齣強大的能力。本章將介紹MPC的基本原理，包括滾動優化、預測模型和控製律的生成。我們將討論MPC在實現最優控製和處理約束條件方麵的優勢，並介紹其在化工、電力、機器人等領域的應用。 第三部分：係統分析與先進控製技術 第十三章：非綫性控製係統分析 本章將觸及更復雜的非綫性控製係統。我們將介紹非綫性係統的建模方法，如泰勒級數展開和描述函數法。此外，還將探討李雅普諾夫穩定性理論，這是一種用於分析非綫性係統穩定性的強大工具。 第十四章：魯棒控製 在實際工程中，係統往往受到參數不確定性和外部擾動的 Yetkisiz etkisi。本章將介紹魯棒控製的設計理念，旨在設計能夠抵抗不確定性並保持良好性能的控製器。我們將探討H∞控製等魯棒控製方法。 第十五章：自適應控製 自適應控製的核心思想是控製器能夠根據係統性能的變化而自動調整其參數。本章將介紹自適應控製的基本原理，以及幾種典型的自適應控製算法，如模型參考自適應控製（MRAC）和自析構自適應控製（SMC）。 第十六章：模糊控製 模糊控製是一種基於模糊邏輯的控製方法，無需精確的係統模型。本章將介紹模糊集閤、模糊推理和模糊控製器設計。我們將通過實例，演示如何利用模糊控製來處理具有模糊性和不確定性的係統。 第十七章：神經網絡控製 神經網絡因其強大的學習和逼近能力，在控製領域得到瞭廣泛應用。本章將介紹神經網絡的基本結構和學習算法，並闡述如何將其應用於係統建模、控製器設計和故障診斷。 第十八章：係統仿真與工程應用 本章將強調仿真在控製係統開發中的重要性。我們將介紹常用的仿真軟件（如MATLAB/Simulink），並演示如何利用仿真工具對控製係統進行建模、分析和驗證。同時，本章還將通過若乾典型的工程應用案例，如機器人控製、航空航天係統、過程控製等，展示本書所介紹的控製理論和方法在實際工程中的應用價值。 本書力求在理論的嚴謹性與工程的實用性之間取得平衡，通過大量的圖示、實例和習題，幫助讀者掌握自動控製的基本原理和先進技術，為從事相關領域的研究和工程實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我近期拜讀的這本《概率論與隨機過程基礎》徹底顛覆瞭我對概率論的刻闆印象。通常，這類書籍總是以集閤論的嚴謹性開場，讓讀者感到壓抑和疏遠。但這本書的開篇卻異常生動，它從布朗運動和金融市場的隨機波動中引入瞭隨機變量的概念，這種“結果導嚮”的教學法立刻抓住瞭讀者的興趣。在講解馬爾可夫鏈的部分，作者沒有過多糾纏於復雜的分類和遍曆性的證明，而是將重點放在瞭穩態分布的物理意義和在狀態轉移圖上的直觀解釋上，比如如何通過Google的PageRank算法來理解平穩分布的重要性。書中關於泊鬆過程和排隊論的講解尤其精彩，它將抽象的隨機過程與日常生活中遇到的等待時間問題完美結閤，使得原本枯燥的數學公式充滿瞭生活氣息和實用價值。這本書的排版也十分人性化，圖錶清晰，概念之間的邏輯聯係非常順暢，閱讀體驗極佳。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭些時間研究的這本《半導體器件物理導論》給我的感覺是，它成功地架起瞭一座從宏觀現象到微觀機理的堅固橋梁。很多半導體教材要麼過於側重器件工程，忽略瞭底層物理機製的深入探討，要麼就是完全沉浸在復雜的半導體能帶理論中，讓初學者望而卻步。然而，這本書采取瞭一種漸進式的教學方法，從最基本的PN結開始，通過清晰的能帶圖和載流子漂移擴散方程的微分形式，逐步引入瞭MOSFET的閾值電壓模型和亞閾值區的行為。最讓我印象深刻的是，作者在解釋載流子遷移率隨電場增強效應變化時，通過引入熱電子的概念，使得原本抽象的公式背後有瞭非常直觀的物理圖像。它沒有迴避復雜性，但每一次引入新的數學工具，都伴隨著對它在物理模型中作用的充分解釋。讀完相關的章節，你會發現自己不僅知道“會發生什麼”，更理解瞭“為什麼會發生”。

評分☆☆☆☆☆

最近接觸的這本關於《高級控製係統設計》的教材，其最大的特色在於它對魯棒性和最優性的深入探討，以及將這些理論與現代控製工程實踐緊密結閤的嘗試。這本書的語言風格非常大膽且具有前瞻性，它似乎在邀請讀者一同探索控製理論的前沿陣地。在討論H-無窮（H-infinity）控製時，它沒有停留在代數Riccati方程的求解層麵，而是花瞭大量的篇幅來闡釋“奇異攝動法”在簡化高階係統模型中的應用，這對於處理大型復雜係統至關重要。此外，書中對於LMI（綫性矩陣不等式）在控製設計中的應用進行瞭非常詳盡的介紹，並輔以MATLAB/LMI Lab的實例代碼片段，這極大地降低瞭理論應用的門檻。整體來看，這本書的難度不低，它要求讀者對經典控製理論有紮實的理解，但其帶來的視野拓展是無與倫比的，它真正體現瞭“高級”二字的重量。

評分☆☆☆☆☆

這本《經典力學導論》的作者似乎對物理學的基本概念有著極其深刻的理解，這本書的敘述方式非常嚴謹，每一步推導都清晰可循，讓人感覺仿佛是在跟隨一位經驗豐富的導師進行私教。尤其是在處理拉格朗日量和哈密頓量這些核心概念時，作者沒有采取那種教科書式的枯燥定義，而是巧妙地結閤瞭具體的物理情景進行闡釋。我記得有一章專門討論瞭約束係統的保守力，作者用一種非常直觀的方式解釋瞭為什麼在某些特定的坐標係下，動量守恒定律能夠如此自然地展現齣來，這與我之前讀過的幾本教材那種直接套公式的感覺完全不同，它強調的是物理圖像的構建。閱讀過程中，我發現那些看似抽象的數學錶達，在作者的筆下都“活”瞭起來，充滿瞭物理的韻味。書中收錄的例題設計得非常精妙，它們並非簡單的數值計算，而是引導讀者去思考問題的本質。很多題目需要你跳齣慣性思維，嘗試從不同的角度去構建係統的哈密頓路徑。對於想要真正掌握經典力學精髓，而非僅僅應付考試的學生來說，這本書無疑提供瞭一個極佳的視角，它不僅僅是在“教”你知識，更是在“訓練”你的物理思維。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻閱的這本《現代信號處理：理論與應用》簡直是為工程實踐者量身定做的手冊。它最讓我稱道的一點是，它沒有陷入過分深奧的數學泥潭，而是用一種非常務實和工程化的語言來描述復雜的信號處理算法。例如，在介紹快速傅裏葉變換（FFT）的部分，作者沒有花費大量篇幅去證明其收斂性或復雜的群論基礎，而是直接展示瞭不同FFT算法在實際計算資源消耗上的差異，以及在有限精度環境下如何選擇閤適的窗函數來最小化頻譜泄露。這種“告訴我怎麼做纔能讓係統跑得更好”的敘事風格，對我這種需要快速將理論轉化為實際係統的工程師來說，簡直是救星。書中的案例分析部分尤其齣色，它涵蓋瞭從雷達信號處理到生物醫學信號去噪的多個領域，每一個案例都配有清晰的流程圖和實際操作的注意事項。我特彆欣賞作者對於“實際工程約束”的關注，比如緩存局部性、並行計算的優化等，這些細節在很多理論教材中是完全被忽略的。