基本信息
書名:自動控製理論(第3版)
定價:49.80元
作者:鄒伯敏
齣版社:機械工業齣版社
齣版日期:2012-01-01
ISBN:9787111098119
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.740kg
編輯推薦
本書以經典控製理論的內容為主,也適量介紹瞭現代控製理論基礎部分的內容——狀態空間分析法。全書共分九章,其中**~六章為綫性定常係統的分析與設計(包括時域分析法、根軌跡法、頻率響應法和控製係統的校正),第七章為離散控製係統,第八章為非綫性控製係統,第九章為狀態空間分析法。
內容提要
本書較全麵係統地介紹瞭自動控製理論的基本內容,並注重基本理論、基本概念和基本分析方法的闡述。全書共分九章,~八章為經典控製理論,第九章為狀態空間分析法。其主要內容有:控製係統的數學模型、時域分析法、根軌跡法、頻率響應法、控製係統的校正、離散控製係統、非綫性控製係統和狀態空間分析法。
這本《自動控製理論(第3版普通高等教育十一五*規劃教材)》內容豐富,層次分明,能滿足理工科高校相關不同專業開展教學的需要。教材內容理論聯係實際,敘述重點突齣,說理深入淺齣,文字簡練流暢,易於自學。在各章的後麵除瞭介紹MATLAB相關應用的內容外,還自第二章起附有數量的典型例題分析,旨在幫助學生加深對基本概念的理解和提高分析、綜閤問題的能力。
本書為高校本科電氣自動化、電子信息類、機電一體化、儀錶及測試等專業的“自動控製理論”課程教材,同時適用於自動控製專業作經典控製理論的相應教材,也可供從事控製工程的科技人員參考。
本書配有電子課件以方便教師課堂講授,請登錄齣版社教材服務網站>.cmpedu.注冊後下載。
目錄
前言
章 緒論
節 自動控製理論發展史簡述
第二節 自動控製係統的一般概念
第三節 開環控製與閉環控製
第四節 自動控製係統的分類
第五節 對控製係統性能的要求和本課程的任務
習題
第二章 控製係統的數學模型
節 列寫係統微分方程式的一般方法
第二節 非綫性數學模型的綫性化
第三節 傳遞函數
第四節 係統框圖及其等效交換
第五節 控製係統的傳遞函數
第六節 信號流圖和梅遜公式的應用
第七節 控製係統的反饋特性
第八節 用MATLAB處理控製係統的數學模型
小結
例題分析
習題
第三章 控製係統的時域分析法
節 典型的測試信號
第二節 一階係統的時域響應
第三節 二階係統的時域響應
第四節 高階係統的時域響應
第五節 綫性定常係統的穩定性
第六節 勞斯穩定判據
第七節 控製係統的穩態誤差
第八節 MATLAB在時域分析法中的應用
小結
例題分析
習題
第四章 根軌跡法
節 根軌跡法的基本概念
第二節 繪製根軌跡的基本規則
第三節 參量根軌跡的繪製
第四節 非小相位係統的根軌跡
第五節 增加開環零、極點對根軌跡的影響
第六節 用根軌跡法分析控製係統
第七節 MATLAB在根軌跡法中的應用
小結
例題分析
習題
第五章 頻率響應法
節 頻率特性
第二節 對數坐標圖
第三節 極坐標圖
第四節 用頻率法辨識綫性定常係統的數學模型
第五節 奈奎斯特穩定判據
第六節 相對穩定性分析
第七節 頻域性能指標與時域性能指標間的關係
第八節 MATLAB在頻率響應法中的應用
小結
例題分析
習題
第六章 控製係統的校正
節 引言
第二節 超前校正
第三節 滯後校正
第四節 滯後-超前校正
第五節 PID控製器及其參數的整定
第六節 MATLAB用於控製係統的校正
小結
例題分析
習題
*第七章 離散控製係統
節 引言
第二節 信號的采樣與復現
第三節 z變換與z反變換
第四節 脈衝傳遞函數
第五節 差分方程
第六節 離散控製係統的性能分析
第七節 離散控製係統的數字校正
第八節 MATLAB在離散係統中的應用
小結
例題分析
習題
第八章 非綫性控製係統
節 非綫性係統的概述
第二節 非綫性元件的描述函數
第三節 用描述函數法分析非綫性控製係統
第四節 相軌跡
第五節 奇點與極限環
第六節 非綫性係統的相平麵分析
第七節 MATLAB在非綫性控製係統中的應用
小結
例題分析
習題
第九章 狀態空間分析法
節 狀態變量描述
第二節 傳遞函數與動態方程的關係
第三節 矩陣A的對角化
第四節 綫性定常連續係統狀態方程的解
第五節 綫性定常離散係統的動態方程式
第六節 綫性定常係統的能控性
第七節 綫性定常係統的能觀性
第八節 對偶性原理
第九節 能控性和能觀性與傳遞函數的關係
第十節 狀態反饋和極點的任意配置
第十一節 內部模型的設計
第十二節 狀態觀測器及其應用
第十三節 MATLAB在狀態空間分析法中的應用
小結
例題分析
習題
附錄
附錄A 能控標準形與能觀標準形的變換
附錄B 自動控製理論中常用技術術語的中英文對照
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
這本書給我最深刻的印象,就是它的“係統性”。它不是零散的知識點堆砌,而是構建瞭一個完整、嚴謹的理論體係。我尤其喜歡書中關於“穩定性分析”的章節。它不僅介紹瞭各種經典的穩定性判據,比如勞斯判據、奈奎斯特判據等,還深入講解瞭李雅普諾夫穩定性理論,讓我對係統的穩定性有瞭更深刻的認識。我曾經在調試一個涉及安全的關鍵係統時,遇到瞭穩定性問題。通過翻閱書中關於穩定性分析的內容,我能夠準確地判斷齣係統的潛在不穩定因素,並有針對性地進行改進,最終確保瞭係統的安全可靠運行。當然,這本書的理論深度也是非常可觀的。在學習“現代控製理論”的部分時,那些狀態空間法、卡爾曼濾波等概念,對我來說是全新的挑戰。我需要花費很多時間和精力去理解這些抽象的數學工具。但是,一旦我剋服瞭這些睏難,我就會發現,我對係統的分析和設計能力得到瞭極大的提升。這本書的價值在於,它不僅能夠幫助我們解決實際工程問題,更能夠拓展我們的視野,讓我們對自動控製理論有更深入的理解。
評分這本書簡直就是一本“工程師的寶典”。它裏麵涵蓋的知識點非常全麵,而且講解得非常細緻,基本上涵蓋瞭自動控製領域的各個方麵。我尤其喜歡書中關於“控製器設計”的章節。它不僅介紹瞭各種經典的控製器設計方法,比如PID控製、超前滯後補償等,還深入講解瞭各種方法的原理和適用範圍。我曾經在工作中,需要設計一個能夠快速響應並穩定運行的控製器。通過翻閱書中關於控製器設計的章節,我結閤實際情況,選擇瞭閤適的控製器結構,並根據書中的方法進行瞭參數整定,最終成功地解決瞭問題。這種成就感,真的是難以言錶。當然,這本書的理論深度也是非常可觀的。在學習“現代控製理論”的部分時,那些狀態空間法、最優控製等概念,對我來說是全新的挑戰。我需要花費很多時間和精力去理解這些抽象的數學工具。但是,一旦我剋服瞭這些睏難,我就會發現,我對係統的分析和設計能力得到瞭極大的提升。這本書的價值在於,它不僅能夠幫助我們解決實際工程問題,更能夠拓展我們的視野,讓我們對自動控製理論有更深入的理解。
評分這本書的閱讀體驗,就像是在一場充滿挑戰的智力冒險。它不像一些入門級的教材那樣,一開始就給你一個清晰的地圖,而是需要你一步一步地去探索,去發現。我尤其喜歡書中關於“魯棒控製”的講解。在實際工程中,係統總是會受到各種各樣的擾動和不確定性,而魯棒控製正是為瞭解決這些問題而生。書中通過對各種不確定性模型的分析,以及設計相應的魯棒控製器,讓我深刻理解瞭如何在不確定的環境中保證係統的穩定性和性能。我曾經嘗試著將書中介紹的魯棒控製思想應用到一個對外界乾擾非常敏感的係統中,雖然過程很艱難,但最終的結果讓我非常滿意,係統在各種乾擾下都能保持相對穩定的運行。當然,這本書的理論深度也是不容小覷的。在學習“自適應控製”的部分時,那些基於模型參考的自適應控製算法,對我來說是全新的概念。我需要花費很多時間和精力去理解這些復雜的算法。但是,一旦我理解瞭這些概念,我就會發現,自適應控製在應對係統參數變化方麵有著多麼強大的能力。這本書的價值在於,它能夠幫助我們從更深層次理解自動控製理論,並能夠應對更復雜、更具挑戰性的工程問題。
評分這本書的文字風格非常獨特,帶著一種沉穩而又不失嚴謹的氣息。它不像一些通俗讀物那樣,用很多的比喻和故事來吸引讀者,而是用最直接、最精確的數學語言來闡述復雜的原理。我尤其欣賞書中關於“係統建模”的講解。它詳細地介紹瞭如何根據物理原理和實驗數據來建立各種係統的數學模型,這對於理解和分析係統的行為至關重要。我曾經在進行一個新産品的研發時,需要對一個未知的係統進行建模。通過迴顧書中關於係統建模的內容,我能夠有條理地收集數據,並應用書中介紹的建模方法,最終建立瞭一個相對準確的數學模型,為後續的控製器設計奠定瞭基礎。當然,這本書的理論深度也是非常驚人的。在學習“非綫性係統分析”的部分時,那些混沌、分岔等概念,對我來說是全新的挑戰。我需要花費很多時間和精力去理解這些抽象的數學工具。但是,一旦我剋服瞭這些睏難,我就會發現,我對係統的理解又上升瞭一個層次,能夠預測係統可能齣現的各種復雜行為。這本書的價值在於,它能夠幫助我們從更深層次理解自動控製理論,並能夠應對更復雜、更具挑戰性的工程問題。
評分拿到這本書的時候,我其實是有些畏懼的。它厚重的體積和密密麻麻的公式,都讓我覺得這一定是一本“硬骨頭”。但當我真正開始閱讀,尤其是讀到關於“係統辨識”的章節時,我纔發現,原來自動控製理論可以如此貼近實際。書中講解的如何從實驗數據中建立係統的數學模型,這對於我解決實際工程中的問題非常有啓發。我曾經遇到過一個項目,需要對一個從未進行過係統建模的設備進行控製,當時我束手無策。但是,當我迴顧書中關於係統辨識的內容,嘗試著收集數據並應用書中介紹的辨識方法時,我竟然真的建立起瞭一個相對準確的數學模型,並在此基礎上設計齣瞭有效的控製器。這個過程讓我深感興奮,也讓我對這本書的實用性有瞭更深的認識。當然,這本書的理論深度也是毋庸置疑的。在學習“非綫性控製”的部分時,那些相平麵分析、李雅普諾夫函數等概念,對我來說是全新的挑戰。我需要花費很多時間和精力去理解這些抽象的數學工具。但是,一旦我剋服瞭這些睏難,我就會發現,我對係統的理解又上升瞭一個層次。這本書的魅力在於,它既有深厚的理論基礎,又有很強的實踐指導意義,能夠幫助我們更好地理解和解決復雜的工程問題。
評分這本書給我的感覺,就像一位經驗豐富的老者,沉靜而睿智。它不像一些年輕的教材那樣,充滿激情的語言和花哨的圖錶,而是用一種平實而深刻的方式,將自動控製的精髓娓娓道來。我尤其欣賞書中對於“PID控製器”的講解。它不僅給齣瞭PID控製的數學模型和設計方法,更深入地剖析瞭P、I、D三個參數各自的作用以及它們之間的相互影響。我曾經嘗試著將書中的PID參數整定方法應用到一個小型的機器人項目上,通過不斷的實驗和調整,最終找到瞭最佳的參數組閤,讓機器人的運動軌跡變得異常平滑和精確。這種成就感,真的是無法言喻。當然,這本書的理論深度也是相當可觀的。在學習“數字控製”的部分時,那些離散時間係統的分析方法,對於我來說是全新的概念。我需要花費很多精力去理解離散化、Z變換以及數字濾波器的原理。但是,一旦我理解瞭這些概念,我就會發現,數字控製在現代工業和自動化領域有著多麼廣泛的應用。這本書的價值在於,它不僅僅是理論的堆砌,更強調理論與實踐的結閤。它通過大量的實例,嚮我們展示瞭自動控製理論在實際工程中的應用,這對於我們這些工程技術人員來說,是非常寶貴的。
評分這本《自動控製理論》真是讓我大開眼界,感覺打開瞭一個全新的世界。我之前對控製理論的認知,可能還停留在一些非常基礎的層麵,比如簡單的開關控製。但這本書,它深入淺齣地展示瞭如何通過數學模型來精確描述和分析一個動態係統,並且能夠設計齣閤理的控製器,讓係統按照我們的意願運行。書中關於“根軌跡法”的講解,簡直是藝術。通過繪製根軌跡,我們就能直觀地看到改變控製器參數對係統穩定性和動態性能的影響,這比單純的公式推導要直觀得多。我記得有一次,我嘗試著將書中的一個簡單例子應用到我工作中遇到的一個設備調試上,雖然隻是做瞭一些小的參數調整,但效果立竿見影。設備的不穩定性得到瞭極大的改善,響應速度也快瞭不少。當然,我也承認,這本書的學習麯綫並不平緩。尤其是一些高級的概念,比如“狀態空間法”,需要對綫性代數有相當的掌握。我曾經花瞭一個周末,硬是把書中關於狀態空間方程組的推導和理解給啃瞭下來,感覺自己像是穿越瞭一個數學的“雷區”。但是,一旦你跨越瞭這個門檻,你會發現,之前那些看起來很復雜的係統,都變得清晰起來。這本書的魅力就在於,它不僅僅教你“怎麼做”,更重要的是教你“為什麼這麼做”,以及“如何去思考”。它培養的是一種分析和解決問題的能力,而不僅僅是知識的堆砌。每次翻開它,我都會有一種“學無止境”的感覺,同時也對工程領域有瞭更深的敬畏。
評分讀這本書,真的像是在攀登一座高峰。一開始,你可能隻是遠遠地望著,覺得它高不可攀,但一旦你開始邁齣第一步,就會發現,每一步的攀登,都有不一樣的風景。這本書的理論體係非常完整,從最基礎的係統建模,到各種控製器的設計,再到係統分析和穩定性判據,幾乎涵蓋瞭自動控製理論的各個方麵。我尤其喜歡書中關於“頻率響應法”的章節。通過Bode圖和Nyquist圖,我能夠非常直觀地感受到係統的頻率特性,這對於理解係統的穩定裕度和動態性能非常有幫助。我記得我曾經為瞭理解某個工業控製過程中的振蕩問題,反復翻閱瞭書中關於頻率響應的部分,最終找到瞭問題的癥結所在。當然,這本書也並非沒有挑戰。有時候,麵對那些復雜的數學推導,我也會感到有些吃力。比如,在學習“最優控製”的部分時,那些變分法和泛函分析的知識,對我來說是全新的領域。我需要花費很多時間和精力去消化這些概念。但是,正是這種挑戰,纔讓我覺得這本書的價值所在。它不僅僅是知識的傳遞,更是一種思維方式的塑造。它教會我如何用嚴謹的數學語言去描述復雜的工程問題,如何通過分析和設計來解決這些問題。每次讀完一個章節,我都會有一種成就感,感覺自己離“掌控”這個世界又近瞭一步。
評分這本書給我的最大感受,就是它像一個嚴謹的“數學傢”,在用最精確的語言描述著動態世界。我之前以為自動控製隻是關於“怎麼讓東西動起來”,但這本書讓我明白,它更是關於“如何精確地預測和控製”的科學。我尤其欣賞書中對於“係統分析”的深入講解。通過時域和頻域的分析方法,我能夠非常清晰地理解一個係統的動態特性,比如響應速度、超調量、穩態誤差等等。我曾經在調試一個精度要求很高的設備時,遇到瞭響應慢的問題。通過迴顧書中關於係統時域分析的知識,我找到瞭問題的根源,並有針對性地對控製器進行瞭優化,最終大幅提高瞭設備的響應速度。當然,這本書的理論深度也是相當驚人的。在學習“穩定性理論”的部分時,那些李雅普諾夫穩定性、伯剋霍夫定理等概念,對我來說是全新的挑戰。我需要花費很多時間和精力去理解這些抽象的數學工具。但是,一旦我理解瞭這些概念,我就會發現,我對係統的行為有瞭更深刻的認識,能夠預測係統可能齣現的各種失穩情況。這本書的價值在於,它不僅教你如何設計控製器,更教你如何深入地理解係統的本質。
評分這本書真的是讓我又愛又恨。愛的是它那種嚴謹的學術態度,每個公式的推導都那麼紮實,仿佛能看到作者在書桌前反復演算的痕跡。恨的是,有時候真的覺得它太“硬核”瞭,就像一本武林秘籍,招式精妙但普通人難以領會。我花瞭好幾個晚上,盯著那些積分和微分方程,感覺自己的腦細胞在燃燒。特彆是在理解那個“李雅普諾夫穩定性”的時候,我反復看瞭好幾遍,纔隱約抓住一點門道。書中那些經典的例子,比如二階係統的響應分析,雖然原理我能大概理解,但要自己動手去解那些常微分方程,還是挺吃力的。而且,這本書的排版,雖然清晰,但偶爾跳齣的公式和符號,還是會讓我有點眼花繚亂。我曾經嘗試著在考試前抱佛腳,結果發現這本書根本不允許你“抱佛腳”,每一個知識點都是環環相扣的,少瞭一個環節,後麵就可能完全看不懂。不過,話說迴來,正是這種“不容置疑”的嚴謹性,纔讓這本書經久不衰。它不是那種能夠讓你快速“學會”一門技能的書,而是一本需要你沉下心來,一點一點去啃,去品味的經典。每次閤上書,都會感覺自己的知識體係又往上拔高瞭一層,盡管這個過程充滿瞭挑戰。那種“豁然開朗”的瞬間,雖然來得不容易,但確實是這本書帶給我的最大迴報。我常常會在遇到實際問題時,腦海裏會閃過書中的某些原理,雖然不一定能直接套用,但那種思考框架卻能給我很大的啓發。
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