基本信息
书名:自动控制理论(第3版)
定价:49.80元
作者:邹伯敏
出版社:机械工业出版社
出版日期:2012-01-01
ISBN:9787111098119
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.740kg
编辑推荐
本书以经典控制理论的内容为主,也适量介绍了现代控制理论基础部分的内容——状态空间分析法。全书共分九章,其中**~六章为线性定常系统的分析与设计(包括时域分析法、根轨迹法、频率响应法和控制系统的校正),第七章为离散控制系统,第八章为非线性控制系统,第九章为状态空间分析法。
内容提要
本书较全面系统地介绍了自动控制理论的基本内容,并注重基本理论、基本概念和基本分析方法的阐述。全书共分九章,~八章为经典控制理论,第九章为状态空间分析法。其主要内容有:控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率响应法、控制系统的校正、离散控制系统、非线性控制系统和状态空间分析法。
这本《自动控制理论(第3版普通高等教育十一五*规划教材)》内容丰富,层次分明,能满足理工科高校相关不同专业开展教学的需要。教材内容理论联系实际,叙述重点突出,说理深入浅出,文字简练流畅,易于自学。在各章的后面除了介绍MATLAB相关应用的内容外,还自第二章起附有数量的典型例题分析,旨在帮助学生加深对基本概念的理解和提高分析、综合问题的能力。
本书为高校本科电气自动化、电子信息类、机电一体化、仪表及测试等专业的“自动控制理论”课程教材,同时适用于自动控制专业作经典控制理论的相应教材,也可供从事控制工程的科技人员参考。
本书配有电子课件以方便教师课堂讲授,请登录出版社教材服务网站>.cmpedu.注册后下载。
目录
前言
章 绪论
节 自动控制理论发展史简述
第二节 自动控制系统的一般概念
第三节 开环控制与闭环控制
第四节 自动控制系统的分类
第五节 对控制系统性能的要求和本课程的任务
习题
第二章 控制系统的数学模型
节 列写系统微分方程式的一般方法
第二节 非线性数学模型的线性化
第三节 传递函数
第四节 系统框图及其等效交换
第五节 控制系统的传递函数
第六节 信号流图和梅逊公式的应用
第七节 控制系统的反馈特性
第八节 用MATLAB处理控制系统的数学模型
小结
例题分析
习题
第三章 控制系统的时域分析法
节 典型的测试信号
第二节 一阶系统的时域响应
第三节 二阶系统的时域响应
第四节 高阶系统的时域响应
第五节 线性定常系统的稳定性
第六节 劳斯稳定判据
第七节 控制系统的稳态误差
第八节 MATLAB在时域分析法中的应用
小结
例题分析
习题
第四章 根轨迹法
节 根轨迹法的基本概念
第二节 绘制根轨迹的基本规则
第三节 参量根轨迹的绘制
第四节 非小相位系统的根轨迹
第五节 增加开环零、极点对根轨迹的影响
第六节 用根轨迹法分析控制系统
第七节 MATLAB在根轨迹法中的应用
小结
例题分析
习题
第五章 频率响应法
节 频率特性
第二节 对数坐标图
第三节 极坐标图
第四节 用频率法辨识线性定常系统的数学模型
第五节 奈奎斯特稳定判据
第六节 相对稳定性分析
第七节 频域性能指标与时域性能指标间的关系
第八节 MATLAB在频率响应法中的应用
小结
例题分析
习题
第六章 控制系统的校正
节 引言
第二节 超前校正
第三节 滞后校正
第四节 滞后-超前校正
第五节 PID控制器及其参数的整定
第六节 MATLAB用于控制系统的校正
小结
例题分析
习题
*第七章 离散控制系统
节 引言
第二节 信号的采样与复现
第三节 z变换与z反变换
第四节 脉冲传递函数
第五节 差分方程
第六节 离散控制系统的性能分析
第七节 离散控制系统的数字校正
第八节 MATLAB在离散系统中的应用
小结
例题分析
习题
第八章 非线性控制系统
节 非线性系统的概述
第二节 非线性元件的描述函数
第三节 用描述函数法分析非线性控制系统
第四节 相轨迹
第五节 奇点与极限环
第六节 非线性系统的相平面分析
第七节 MATLAB在非线性控制系统中的应用
小结
例题分析
习题
第九章 状态空间分析法
节 状态变量描述
第二节 传递函数与动态方程的关系
第三节 矩阵A的对角化
第四节 线性定常连续系统状态方程的解
第五节 线性定常离散系统的动态方程式
第六节 线性定常系统的能控性
第七节 线性定常系统的能观性
第八节 对偶性原理
第九节 能控性和能观性与传递函数的关系
第十节 状态反馈和极点的任意配置
第十一节 内部模型的设计
第十二节 状态观测器及其应用
第十三节 MATLAB在状态空间分析法中的应用
小结
例题分析
习题
附录
附录A 能控标准形与能观标准形的变换
附录B 自动控制理论中常用技术术语的中英文对照
参考文献
作者介绍
文摘
序言
拿到这本书的时候,我其实是有些畏惧的。它厚重的体积和密密麻麻的公式,都让我觉得这一定是一本“硬骨头”。但当我真正开始阅读,尤其是读到关于“系统辨识”的章节时,我才发现,原来自动控制理论可以如此贴近实际。书中讲解的如何从实验数据中建立系统的数学模型,这对于我解决实际工程中的问题非常有启发。我曾经遇到过一个项目,需要对一个从未进行过系统建模的设备进行控制,当时我束手无策。但是,当我回顾书中关于系统辨识的内容,尝试着收集数据并应用书中介绍的辨识方法时,我竟然真的建立起了一个相对准确的数学模型,并在此基础上设计出了有效的控制器。这个过程让我深感兴奋,也让我对这本书的实用性有了更深的认识。当然,这本书的理论深度也是毋庸置疑的。在学习“非线性控制”的部分时,那些相平面分析、李雅普诺夫函数等概念,对我来说是全新的挑战。我需要花费很多时间和精力去理解这些抽象的数学工具。但是,一旦我克服了这些困难,我就会发现,我对系统的理解又上升了一个层次。这本书的魅力在于,它既有深厚的理论基础,又有很强的实践指导意义,能够帮助我们更好地理解和解决复杂的工程问题。
评分这本书给我的最大感受,就是它像一个严谨的“数学家”,在用最精确的语言描述着动态世界。我之前以为自动控制只是关于“怎么让东西动起来”,但这本书让我明白,它更是关于“如何精确地预测和控制”的科学。我尤其欣赏书中对于“系统分析”的深入讲解。通过时域和频域的分析方法,我能够非常清晰地理解一个系统的动态特性,比如响应速度、超调量、稳态误差等等。我曾经在调试一个精度要求很高的设备时,遇到了响应慢的问题。通过回顾书中关于系统时域分析的知识,我找到了问题的根源,并有针对性地对控制器进行了优化,最终大幅提高了设备的响应速度。当然,这本书的理论深度也是相当惊人的。在学习“稳定性理论”的部分时,那些李雅普诺夫稳定性、伯克霍夫定理等概念,对我来说是全新的挑战。我需要花费很多时间和精力去理解这些抽象的数学工具。但是,一旦我理解了这些概念,我就会发现,我对系统的行为有了更深刻的认识,能够预测系统可能出现的各种失稳情况。这本书的价值在于,它不仅教你如何设计控制器,更教你如何深入地理解系统的本质。
评分这本书的文字风格非常独特,带着一种沉稳而又不失严谨的气息。它不像一些通俗读物那样,用很多的比喻和故事来吸引读者,而是用最直接、最精确的数学语言来阐述复杂的原理。我尤其欣赏书中关于“系统建模”的讲解。它详细地介绍了如何根据物理原理和实验数据来建立各种系统的数学模型,这对于理解和分析系统的行为至关重要。我曾经在进行一个新产品的研发时,需要对一个未知的系统进行建模。通过回顾书中关于系统建模的内容,我能够有条理地收集数据,并应用书中介绍的建模方法,最终建立了一个相对准确的数学模型,为后续的控制器设计奠定了基础。当然,这本书的理论深度也是非常惊人的。在学习“非线性系统分析”的部分时,那些混沌、分岔等概念,对我来说是全新的挑战。我需要花费很多时间和精力去理解这些抽象的数学工具。但是,一旦我克服了这些困难,我就会发现,我对系统的理解又上升了一个层次,能够预测系统可能出现的各种复杂行为。这本书的价值在于,它能够帮助我们从更深层次理解自动控制理论,并能够应对更复杂、更具挑战性的工程问题。
评分这本书给我的感觉,就像一位经验丰富的老者,沉静而睿智。它不像一些年轻的教材那样,充满激情的语言和花哨的图表,而是用一种平实而深刻的方式,将自动控制的精髓娓娓道来。我尤其欣赏书中对于“PID控制器”的讲解。它不仅给出了PID控制的数学模型和设计方法,更深入地剖析了P、I、D三个参数各自的作用以及它们之间的相互影响。我曾经尝试着将书中的PID参数整定方法应用到一个小型的机器人项目上,通过不断的实验和调整,最终找到了最佳的参数组合,让机器人的运动轨迹变得异常平滑和精确。这种成就感,真的是无法言喻。当然,这本书的理论深度也是相当可观的。在学习“数字控制”的部分时,那些离散时间系统的分析方法,对于我来说是全新的概念。我需要花费很多精力去理解离散化、Z变换以及数字滤波器的原理。但是,一旦我理解了这些概念,我就会发现,数字控制在现代工业和自动化领域有着多么广泛的应用。这本书的价值在于,它不仅仅是理论的堆砌,更强调理论与实践的结合。它通过大量的实例,向我们展示了自动控制理论在实际工程中的应用,这对于我们这些工程技术人员来说,是非常宝贵的。
评分这本书的阅读体验,就像是在一场充满挑战的智力冒险。它不像一些入门级的教材那样,一开始就给你一个清晰的地图,而是需要你一步一步地去探索,去发现。我尤其喜欢书中关于“鲁棒控制”的讲解。在实际工程中,系统总是会受到各种各样的扰动和不确定性,而鲁棒控制正是为了解决这些问题而生。书中通过对各种不确定性模型的分析,以及设计相应的鲁棒控制器,让我深刻理解了如何在不确定的环境中保证系统的稳定性和性能。我曾经尝试着将书中介绍的鲁棒控制思想应用到一个对外界干扰非常敏感的系统中,虽然过程很艰难,但最终的结果让我非常满意,系统在各种干扰下都能保持相对稳定的运行。当然,这本书的理论深度也是不容小觑的。在学习“自适应控制”的部分时,那些基于模型参考的自适应控制算法,对我来说是全新的概念。我需要花费很多时间和精力去理解这些复杂的算法。但是,一旦我理解了这些概念,我就会发现,自适应控制在应对系统参数变化方面有着多么强大的能力。这本书的价值在于,它能够帮助我们从更深层次理解自动控制理论,并能够应对更复杂、更具挑战性的工程问题。
评分读这本书,真的像是在攀登一座高峰。一开始,你可能只是远远地望着,觉得它高不可攀,但一旦你开始迈出第一步,就会发现,每一步的攀登,都有不一样的风景。这本书的理论体系非常完整,从最基础的系统建模,到各种控制器的设计,再到系统分析和稳定性判据,几乎涵盖了自动控制理论的各个方面。我尤其喜欢书中关于“频率响应法”的章节。通过Bode图和Nyquist图,我能够非常直观地感受到系统的频率特性,这对于理解系统的稳定裕度和动态性能非常有帮助。我记得我曾经为了理解某个工业控制过程中的振荡问题,反复翻阅了书中关于频率响应的部分,最终找到了问题的症结所在。当然,这本书也并非没有挑战。有时候,面对那些复杂的数学推导,我也会感到有些吃力。比如,在学习“最优控制”的部分时,那些变分法和泛函分析的知识,对我来说是全新的领域。我需要花费很多时间和精力去消化这些概念。但是,正是这种挑战,才让我觉得这本书的价值所在。它不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的塑造。它教会我如何用严谨的数学语言去描述复杂的工程问题,如何通过分析和设计来解决这些问题。每次读完一个章节,我都会有一种成就感,感觉自己离“掌控”这个世界又近了一步。
评分这本《自动控制理论》真是让我大开眼界,感觉打开了一个全新的世界。我之前对控制理论的认知,可能还停留在一些非常基础的层面,比如简单的开关控制。但这本书,它深入浅出地展示了如何通过数学模型来精确描述和分析一个动态系统,并且能够设计出合理的控制器,让系统按照我们的意愿运行。书中关于“根轨迹法”的讲解,简直是艺术。通过绘制根轨迹,我们就能直观地看到改变控制器参数对系统稳定性和动态性能的影响,这比单纯的公式推导要直观得多。我记得有一次,我尝试着将书中的一个简单例子应用到我工作中遇到的一个设备调试上,虽然只是做了一些小的参数调整,但效果立竿见影。设备的不稳定性得到了极大的改善,响应速度也快了不少。当然,我也承认,这本书的学习曲线并不平缓。尤其是一些高级的概念,比如“状态空间法”,需要对线性代数有相当的掌握。我曾经花了一个周末,硬是把书中关于状态空间方程组的推导和理解给啃了下来,感觉自己像是穿越了一个数学的“雷区”。但是,一旦你跨越了这个门槛,你会发现,之前那些看起来很复杂的系统,都变得清晰起来。这本书的魅力就在于,它不仅仅教你“怎么做”,更重要的是教你“为什么这么做”,以及“如何去思考”。它培养的是一种分析和解决问题的能力,而不仅仅是知识的堆砌。每次翻开它,我都会有一种“学无止境”的感觉,同时也对工程领域有了更深的敬畏。
评分这本书简直就是一本“工程师的宝典”。它里面涵盖的知识点非常全面,而且讲解得非常细致,基本上涵盖了自动控制领域的各个方面。我尤其喜欢书中关于“控制器设计”的章节。它不仅介绍了各种经典的控制器设计方法,比如PID控制、超前滞后补偿等,还深入讲解了各种方法的原理和适用范围。我曾经在工作中,需要设计一个能够快速响应并稳定运行的控制器。通过翻阅书中关于控制器设计的章节,我结合实际情况,选择了合适的控制器结构,并根据书中的方法进行了参数整定,最终成功地解决了问题。这种成就感,真的是难以言表。当然,这本书的理论深度也是非常可观的。在学习“现代控制理论”的部分时,那些状态空间法、最优控制等概念,对我来说是全新的挑战。我需要花费很多时间和精力去理解这些抽象的数学工具。但是,一旦我克服了这些困难,我就会发现,我对系统的分析和设计能力得到了极大的提升。这本书的价值在于,它不仅能够帮助我们解决实际工程问题,更能够拓展我们的视野,让我们对自动控制理论有更深入的理解。
评分这本书给我最深刻的印象,就是它的“系统性”。它不是零散的知识点堆砌,而是构建了一个完整、严谨的理论体系。我尤其喜欢书中关于“稳定性分析”的章节。它不仅介绍了各种经典的稳定性判据,比如劳斯判据、奈奎斯特判据等,还深入讲解了李雅普诺夫稳定性理论,让我对系统的稳定性有了更深刻的认识。我曾经在调试一个涉及安全的关键系统时,遇到了稳定性问题。通过翻阅书中关于稳定性分析的内容,我能够准确地判断出系统的潜在不稳定因素,并有针对性地进行改进,最终确保了系统的安全可靠运行。当然,这本书的理论深度也是非常可观的。在学习“现代控制理论”的部分时,那些状态空间法、卡尔曼滤波等概念,对我来说是全新的挑战。我需要花费很多时间和精力去理解这些抽象的数学工具。但是,一旦我克服了这些困难,我就会发现,我对系统的分析和设计能力得到了极大的提升。这本书的价值在于,它不仅能够帮助我们解决实际工程问题,更能够拓展我们的视野,让我们对自动控制理论有更深入的理解。
评分这本书真的是让我又爱又恨。爱的是它那种严谨的学术态度,每个公式的推导都那么扎实,仿佛能看到作者在书桌前反复演算的痕迹。恨的是,有时候真的觉得它太“硬核”了,就像一本武林秘籍,招式精妙但普通人难以领会。我花了好几个晚上,盯着那些积分和微分方程,感觉自己的脑细胞在燃烧。特别是在理解那个“李雅普诺夫稳定性”的时候,我反复看了好几遍,才隐约抓住一点门道。书中那些经典的例子,比如二阶系统的响应分析,虽然原理我能大概理解,但要自己动手去解那些常微分方程,还是挺吃力的。而且,这本书的排版,虽然清晰,但偶尔跳出的公式和符号,还是会让我有点眼花缭乱。我曾经尝试着在考试前抱佛脚,结果发现这本书根本不允许你“抱佛脚”,每一个知识点都是环环相扣的,少了一个环节,后面就可能完全看不懂。不过,话说回来,正是这种“不容置疑”的严谨性,才让这本书经久不衰。它不是那种能够让你快速“学会”一门技能的书,而是一本需要你沉下心来,一点一点去啃,去品味的经典。每次合上书,都会感觉自己的知识体系又往上拔高了一层,尽管这个过程充满了挑战。那种“豁然开朗”的瞬间,虽然来得不容易,但确实是这本书带给我的最大回报。我常常会在遇到实际问题时,脑海里会闪过书中的某些原理,虽然不一定能直接套用,但那种思考框架却能给我很大的启发。
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