具体描述
本书介绍了经典控制理论的基础知识。主要内容包括自动控制的基本概念，自动控制系统的数学模型，线性连续系统的时域分析，频域分析和根轨迹分析方法，线性连续系统的综合方法，非线性系统的相平面分析和描述函数分析方法，最兵种 介绍了离散系统的分析和综合方法。与以上内容紧密结合，本书还介绍了MATLAB辅助控制系统分析和设计的方法。为了便于自学，在各章均列举了大量的例题，并设计了练习与习题。
本书可作为高等学校自动化、电气工程及自动化以及相关专业的教材，也可供企业和科研单位的有关技术人员参考。
作者简介
目录信息
第一章 自动控制的基本概念
第一节 自动控制的提出
第二节 控制系统分类
第三节 对自动控制系统的基本要求
第四节 控制工程基础研究生的主要内容
小结
习题一
第二章 自动控制系统的数学模型
第一节 控制系统微分方程的建立
第二节 传递函数
第三节 结构图及其等效变换
第四节 信号流图
第
· · · · · · (收起)
读后感
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用户评价
“《控制工程基础》这本书，对我来说，简直是一次知识的‘大爆炸’。我之前一直觉得控制理论离我很遥远，是那些高深莫测的数学家的领域。但这本书的出现，彻底打破了我的这种固有观念。作者用一种非常接地气的方式，从最基本的物理概念出发，比如惯性、阻尼、刚度，来构建对动态系统的理解。我尤其欣赏书中关于‘系统建模’部分的讲解，它不仅介绍了建立数学模型的方法，还强调了模型简化的重要性，以及如何根据实际需求选择合适的模型复杂度。例如，书中就讨论了如何根据一个简单的机械臂的运动，来建立其运动学和动力学模型，并且详细推导了方程。这一点让我觉得非常实用，因为它告诉我，即使是复杂的系统，也可以通过分解和简化来理解。书中关于‘瞬态响应’和‘稳态响应’的分析也让我受益匪浅。我终于明白了为什么有些系统会 overshoot，有些系统会延迟，以及如何通过调整控制器参数来优化这些响应特性。书中还引入了‘阶跃响应’和‘脉冲响应’等概念，并用图示清晰地展示了它们对系统行为的影响。我印象最深刻的是，书中关于‘模糊控制’和‘神经网络控制’的介绍，虽然这些内容可能超出了‘基础’的范畴，但作者用非常生动的方式，将这些前沿技术引入，让我看到了控制工程的未来发展方向。它没有直接给出复杂的算法，而是通过一些简单的例子，比如控制一个风扇的转速，来展示模糊逻辑的优势。这本书的逻辑性非常强，每一章都建立在前一章的基础上，让我能够一步一步地构建起对控制工程的全面认识。它让我不再害怕复杂的数学公式，而是学会了如何利用数学工具来解决工程问题。这本书让我觉得，控制工程原来是如此的‘有血有肉’，充满了创造性和挑战。”
评分“我拿到《控制工程基础》这本书的时候，正是我对工程领域感到迷茫的时期，感觉很多理论都过于抽象，脱离实际。而这本书，则像一束光，照亮了我前行的道路。它没有一开始就抛出晦涩的数学模型，而是从生活中的各种有趣现象切入，比如自动驾驶汽车的原理，或者机器人的精准操作，然后循序渐进地揭示背后的控制理论。我特别喜欢书中关于‘控制器设计’的章节，作者用非常详细的步骤，从系统建模开始，到选择合适的控制器类型，再到参数整定，每一步都讲解得清晰透彻。尤其是关于PID控制器的部分，书中不仅介绍了P、I、D各自的作用，还讨论了它们之间的组合效果，以及在不同应用场景下的调参策略。我还记得书中用一个简单的例子——给水箱加水——来解释积分作用如何消除稳态误差，这个例子太生动了！它让我一下子就明白了I项的意义，不再是死记硬背的公式。此外，书中关于‘稳定性分析’的内容也让我印象深刻。它不仅介绍了Routh-Hurwitz判据和根轨迹法等经典的稳定性分析工具，还用大量的图示来辅助理解，让我能够直观地看到系统参数变化对稳定性的影响。我甚至开始尝试用这些方法来分析一些我能想到的简单系统，感觉自己真的在学习如何‘掌控’系统。这本书的语言风格非常务实，充满了工程师的严谨和对细节的关注，但同时又不失启发性。它让我看到了控制工程不仅仅是数学和物理的结合，更是一种解决问题的思维方式和工程艺术。这本书让我对‘控制’这个词有了全新的认识，它不再是简单的‘命令’，而是一种精妙的‘引导’和‘平衡’。我现在对很多曾经觉得神秘的自动化设备都有了更深的理解，感觉自己能够‘看懂’它们是如何工作的了。”
评分“《控制工程基础》这本书，对我而言，无疑是一次思维方式的革新。我一直认为，能够理解一个系统的运作方式，关键在于理解其‘内部机制’，而这本书让我明白，‘外部响应’同样至关重要。作者用非常形象的比喻，比如‘黑箱’模型，来引导我们理解输入和输出之间的关系，即使我们不完全知道内部的复杂结构。我尤其喜欢书中关于‘频率响应’的讲解。它将复杂的时域分析转化为了在不同频率下的系统行为研究，这让我能够更直观地理解系统的动态特性。例如，通过‘伯德图’，我能够清晰地看到系统在高频和低频下的增益和相位变化，这一点对于设计滤波器和理解系统的带宽至关重要。书中关于‘奈奎斯特图’的介绍，虽然一开始有些晦涩，但通过作者的引导，我逐渐理解了它如何用来判断系统的稳定性，以及有多少个不稳定极点。这一点让我对保证系统安全运行有了更深刻的认识。此外，书中关于‘状态空间法’的介绍，让我看到了控制工程更强大的分析能力。它能够描述多输入多输出的复杂系统，并且通过矩阵运算进行分析。我印象最深刻的是，书中用一个非常简单的例子——控制一个二阶系统——来演示状态反馈如何改变系统的极点位置，从而影响系统的动态响应。这一点让我对‘极点配置’等控制设计方法有了初步的了解。这本书的语言风格非常严谨，但又不失逻辑性和启发性。它让我觉得，控制工程不仅仅是数学的堆砌，更是一种解决问题的艺术。它让我开始学会从更宏观的角度去思考系统的性能，并从中找到优化的途径。”
评分“《控制工程基础》这本书，给我最大的冲击在于它所揭示的‘预测与修正’的强大力量。我之前对于自动化设备的理解，更多是‘固定的程序’，一旦输入改变，输出就随之改变，而这本书让我看到了‘主动适应’的可能性。作者从最基础的‘反馈’概念讲起，让我们理解了为什么仅仅依靠输入信号是不足以实现精确控制的。我特别喜欢书中关于‘PID控制器’的详细讲解。它不仅仅是简单地介绍P、I、D三个部分的计算公式，而是深入分析了它们各自在纠正误差、预测趋势和消除累积误差方面的作用。例如，书中就用一个非常形象的例子——控制水流——来解释I项如何处理持续的误差，而D项如何通过预测水流的变化趋势来避免过度的波动。这一点让我对如何设计出更加平滑、精准的控制器有了全新的认识。此外，书中关于‘系统辨识’的章节也让我印象深刻。它让我看到了如何从实际的测量数据中，去反推出系统的数学模型，这对于那些我们无法轻易获得精确数学模型的复杂系统，例如生物体、经济模型等，都具有极其重要的意义。书中还提到了‘模型预测控制’（MPC）等前沿概念，虽然我还没有完全掌握其深层原理，但知道有这样的技术能够通过预测未来的系统行为来做出最优控制，就足以让我感到兴奋。这本书的语言风格非常朴实，但又不失深度。它让我感觉，控制工程不仅仅是一门科学，更是一门艺术，一种能够让 inanimate object 变得 ‘智能’ 的艺术。它让我开始思考，如何将这些原理应用到我所接触到的任何一个需要‘精细调控’的领域。”
评分“在我阅读《控制工程基础》这本书之前，我对‘控制’的理解非常片面，只停留在‘操作’层面。这本书，则像打开了一扇新的大门，让我认识到控制工程的深度和广度。作者从最基础的物理概念入手，比如力和位移的关系，质量、阻尼和弹簧的效应，来构建对动态系统的直观理解。我特别欣赏书中关于‘系统辨识’的章节，它让我看到了如何从实验数据中去反推系统的数学模型。这对于那些我们无法轻易写出精确数学模型的现实系统，比如复杂的生物系统或化工过程，简直是不可或缺的工具。书中还详细介绍了‘卡尔曼滤波器’等估计算法，虽然我目前还未深入研究，但知道有这样的方法存在，就已经让我对解决实际问题有了更多的信心。另外，书中关于‘反馈’的讲解也让我受益匪浅。它不仅解释了负反馈在稳定系统中的关键作用，还详细分析了比例（P）、积分（I）和微分（D）控制的不同特性。我印象最深刻的是，书中用一个简单的例子——控制一辆小车——来演示D控制如何预测未来趋势，从而提前做出响应，减少超调。这一点让我对如何提高系统的响应速度和预测能力有了新的认识。这本书的排版也很出色，大量的图示和表格，让原本抽象的数学概念变得直观易懂。我甚至开始尝试用它书中提供的方法，来分析和优化我身边的一些简单设备。这本书让我觉得，控制工程不再是高高在上的理论，而是可以触及、可以应用的实际技术。它让我对‘智能化’和‘自动化’有了更深层次的理解，并且激发了我进一步学习的兴趣。”
评分“我拿到《控制工程基础》这本书的时候，正值我对机械设计感到困惑的阶段。我总觉得，设计出来的机械虽然看起来很精巧，但往往在实际运行时，却无法达到预期的精度和稳定性。这本书，就像一位经验丰富的导师，为我指明了方向。书中关于‘反馈控制’的讲解，让我第一次真正理解了‘闭环’的重要性。我之前总是习惯于‘开环’控制，即根据输入信号直接给出控制量，但这本书让我认识到，在实际系统中，由于各种不确定性和扰动，开环控制往往难以保证系统的精度和鲁棒性。书中用大量的图例，展示了闭环控制系统是如何通过测量输出信号并与期望值进行比较，从而不断修正控制量，最终实现精确控制的。我尤其欣赏书中关于‘频率域分析’的详细阐述。虽然一开始对伯德图和奈奎斯特图感到有些陌生，但在作者的引导下，我逐渐掌握了如何通过这些图来分析系统的稳定性、带宽和相位裕度。例如，书中就用一个简单的例子，展示了如何通过调整系统的极点和零点来改善频率响应。这一点对于我理解和优化机械系统的动态性能至关重要。此外，书中关于‘状态空间方法’的介绍，也让我眼前一亮。虽然相比传递函数法，状态空间法更为通用和强大，但作者用非常清晰的语言和简洁的推导，让我能够初步理解其概念和应用。它让我看到了，如何用一组微分方程来描述一个多输入多输出的复杂系统，并且如何利用矩阵运算来进行分析和设计。这本书的写作风格非常严谨，逻辑清晰，每一部分的讲解都力求详尽，但又不至于让读者感到枯燥。它让我觉得，控制工程不再是遥不可及的理论，而是解决实际工程问题的有力武器。这本书让我对未来的机械设计充满了信心，我相信，掌握了控制工程的基础，我将能够设计出更加智能、高效和可靠的机械系统。”
评分“拿到《控制工程基础》这本书的时候，我正为如何让一个复杂的机械装置‘听从指挥’而苦恼。这本书，恰恰为我提供了宝贵的思路。它不仅仅是关于‘如何做’，更重要的是‘为什么这么做’。作者首先从最基本的‘系统’概念入手，让我们理解了输入、输出、状态和扰动之间的关系，这为后续的分析奠定了基础。我尤其欣赏书中关于‘系统建模’部分的讲解，它不仅介绍了建立数学模型的方法，还强调了模型简化的重要性，以及如何根据实际需求选择合适的模型复杂度。书中还详细介绍了‘传递函数’和‘方框图’等分析工具，让我能够用更简洁的方式来描述和理解系统的动态特性。我印象最深刻的是，书中关于‘瞬态响应’和‘稳态响应’的分析。它让我明白了为什么有些系统会‘超调’，有些系统会‘震荡’，以及如何通过调整控制器参数来优化这些响应特性。书中还引入了‘单位阶跃响应’等概念，并用图示清晰地展示了它们对系统行为的影响。此外，书中关于‘稳定性分析’的内容也让我受益匪浅。它不仅介绍了Routh-Hurwitz判据和根轨迹法等经典的稳定性分析工具，还用大量的图示来辅助理解，让我能够直观地看到系统参数变化对稳定性的影响。这一点对于我设计可靠的机械系统至关重要。这本书的写作风格非常务实，充满了工程师的严谨和对细节的关注，但同时又不失启发性。它让我看到了控制工程不仅仅是数学和物理的结合，更是一种解决问题的思维方式和工程艺术。这本书让我对‘控制’这个词有了全新的认识，它不再是简单的‘命令’，而是一种精妙的‘引导’和‘平衡’。”
评分“这本《控制工程基础》真是让我眼前一亮！我一直对如何让系统‘听话’、‘稳定’地运行感到好奇，而这本书恰恰满足了我这份好奇心。它不像我之前看过的那些枯燥的教科书，用晦涩难懂的公式堆砌。这本书的写作风格非常亲切，仿佛一位经验丰富的工程师在旁边手把手地教我。开篇就以一个非常贴近生活的例子——家用恒温器——引入了控制系统的基本概念，这让我立刻有了代入感。接着，它又逐步深入到更复杂的系统，比如汽车的巡航控制，坦白说，我之前从未想过自己能理解这些背后复杂的原理。书中对于传递函数、方框图等关键概念的解释，都配有大量清晰的图示和详细的推导过程，让我这个初学者也能循序渐进地理解。更重要的是，它不仅仅停留在理论层面，还穿插了许多实际应用案例，让我看到了控制工程在现实世界中的强大力量。例如，它详细讲解了如何通过调整PID控制器参数来优化系统的响应速度和稳定性，并且还讨论了不同参数组合可能带来的实际效果差异。这一点让我印象深刻，因为它让我明白，理论知识最终还是要落实到实践中去。读完关于系统建模的部分，我甚至开始尝试在脑海中构建我身边一些简单系统的控制模型，这让我觉得学到的知识不再是孤立的，而是能够与现实世界建立起联系。这本书的语言也很有趣，一些比喻和类比都非常生动形象，使得原本可能令人望而生畏的理论变得生动有趣。我尤其喜欢其中关于‘鲁棒性’的讨论，它让我意识到，一个好的控制系统不仅要能够正常工作，还要能够应对各种不确定性和扰动，这一点在现实工程中至关重要。整体而言，这本书成功地将复杂的控制工程原理，以一种易于理解且引人入胜的方式呈现给了我，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣，并且激发了我进一步深入学习的动力。它不仅仅是一本书，更像是我踏入控制工程世界的一扇大门，让我看到了其中无限的可能性。”
评分“坦白说，在拿到《控制工程基础》这本书之前，我对控制工程的认知仅限于‘让东西按照我的意思动’这么一个模糊的概念。这本书彻底颠覆了我之前的想法，它让我认识到控制工程的深度和广度远远超出了我的想象。作者在书中没有直接给出大量的公式和定理，而是从一些非常基础的物理现象入手，比如弹簧振子系统，然后层层递进，引导读者去理解系统的动态特性。我尤其欣赏书中对‘稳定性’概念的阐述，它用图形和直观的解释，让我明白了为什么有些系统会振荡不止，而有些系统则能快速收敛。书中关于‘系统辨识’的章节，让我首次了解到如何从实际测量数据中提取出系统的数学模型，这一点对于那些无法直接建立精确数学模型的复杂系统来说，简直是救星。它还提到了卡尔曼滤波器等先进的估计算法，虽然我目前还没有完全理解其深层原理，但知道有这样的工具存在，就已经让我感到非常兴奋。另外，书中对于‘反馈’的讲解也让我受益匪浅。我之前一直认为反馈是理所当然的，但这本书让我看到了不同类型的反馈——正反馈和负反馈——所带来的截然不同的系统行为，以及负反馈在稳定系统中扮演的关键角色。它还深入探讨了开环控制和闭环控制的区别，并详细分析了闭环控制的优势，尤其是在克服扰动和提高系统精度方面。这本书的排版也很舒服，大量使用了流程图和状态图来表示系统的结构和运行逻辑，这比单纯的文字描述要直观得多。我印象最深刻的是关于‘频率响应’的部分，通过伯德图和奈奎斯特图，我开始理解系统在不同频率下的表现，这对于设计滤波器和分析系统稳定性至关重要。这本书让我感觉像是被带入了一个全新的世界，一个充满逻辑、动态和智能的世界。它不是那种‘读一遍就忘’的书，而是能够让你反复琢磨、不断回味的经典之作。”
评分“《控制工程基础》这本书，给我最大的感受就是‘知其然，更知其所以然’。我之前接触过一些关于自动化设备的说明书，里面会提到一些‘PID调节’之类的术语，但总是理解得云里雾里。这本书，则把这些‘黑箱’打开了。作者首先从最基础的‘系统’概念讲起，让我们理解什么是输入、输出、状态和扰动。然后，他循序渐进地引入了‘传递函数’和‘方框图’等工具，让我们能够用数学的语言来描述系统的动态特性。我特别喜欢书中关于‘稳定性’的讨论。它不仅仅停留在定义上，而是通过分析系统的‘极点’位置，让我们直观地理解系统为什么会不稳定，以及如何通过调整系统参数来保证稳定性。书中还详细介绍了‘根轨迹法’，让我能够看到系统参数变化时，系统极点的移动轨迹，这一点对于理解系统的稳定性边界非常有帮助。此外，书中关于‘控制器设计’的章节，让我对PID控制器有了更深的认识。它不仅解释了P、I、D三个部分的物理意义，还深入探讨了它们在提高系统响应速度、消除稳态误差以及改善系统鲁棒性方面的作用。我尤其欣赏书中关于‘伯德图’的讲解，它让我明白了如何通过观察频率响应曲线来判断系统的带宽、增益裕度和相位裕度，从而为控制器设计提供了重要的依据。这本书的语言非常精炼，但又不失幽默感，一些比喻和类比都非常贴切，让复杂的概念变得易于理解。它让我感觉，控制工程原来是如此的‘艺术化’，既有严谨的数学基础，又有巧妙的设计思想。这本书让我对‘自动化’有了更深层次的理解，我开始能够分析和设计一些简单的控制系统，并且对这个领域充满了探索的欲望。”
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