控制理论学习指导与习题精解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:北京工业大学

作者:于建均//孙亮

出品人:

页数:435

译者:

出版时间:2007-6

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787563917754

丛书系列:

图书标签:

• 好
• 1
• 控制理论
• 自动控制
• 学习指导
• 习题解答
• 教材
• 工程控制
• 经典控制
• 现代控制
• 信号与系统
• 控制工程

《控制理论学习指导与习题精解》 一、 前言 在现代科学技术飞速发展的浪潮中，控制理论作为一门连接理论与实践的学科，其重要性日益凸显。从工业自动化生产线的精准调控，到航空航天器稳定可靠的飞行姿态，再到生物医学工程中精密的仪器设备，无不闪耀着控制理论的思想光芒。它不仅是解决工程技术领域复杂问题的重要工具，更是推动学科交叉融合、催生新兴技术的关键理论基石。 然而，控制理论的抽象性、系统性和高度的数学化特征，往往让初学者望而生畏。众多的概念、严谨的逻辑推导、复杂的数学模型，常常让学生在学习过程中感到迷茫，难以建立起完整的知识体系，更遑论将其灵活运用到实际问题中。许多学生在学习过程中，常常困于理论的理解深度不够，对公式的推导过程一知半解，对不同控制策略的适用场景界限模糊，尤其是在面对大量的习题时，更是感到力不从心，难以找到解决问题的切入点。 正是基于对以上学习痛点的深刻洞察，我们精心编撰了这本《控制理论学习指导与习题精解》。本书的目标是为广大控制理论的学习者提供一套系统、全面、深入的学习辅助工具。我们致力于将复杂的控制理论知识，以更加清晰、直观、易于理解的方式呈现出来，并通过大量精心挑选和解答的习题，帮助读者巩固理论知识，掌握解题技巧，最终能够独立分析和解决实际的控制工程问题。 本书在编写过程中，始终坚持以读者为中心，充分考虑了不同层次的学习者的需求。对于初学者，我们力求从最基本、最核心的概念讲起，循序渐进，逐步深入；对于有一定基础的学习者，我们则提供了更深层次的理论探讨和更具挑战性的习题，以期帮助其进一步提升。 本书的出版，希望能成为您在控制理论学习道路上的一位得力助手，陪伴您一起探索控制世界的奥秘，点亮您在工程实践中的智慧之光。 二、 本书特色与内容概述 《控制理论学习指导与习题精解》并非一本普通的教材，它更侧重于为读者提供一种高效、便捷、深入的学习路径。本书的精髓在于“指导”与“精解”二字，旨在帮助学习者在理解理论的基础上，能够真正掌握解决实际问题的能力。 （一） 体系结构清晰，知识脉络分明 本书遵循控制理论的经典学习顺序，但对各章节的内容进行了精心的组织和梳理，使其逻辑更加紧凑，知识点之间的关联更加明确。从最基础的系统建模，到稳定性分析，再到各种控制器设计，每一个环节都环环相扣，为读者构建起一个完整的控制理论知识框架。 第一部分：绪论与系统建模 绪论： 详细阐述控制理论在现代科技和工程中的重要地位与广泛应用，介绍控制系统的基本组成、分类及研究方法，激发学习兴趣。 数学模型： 重点讲解不同类型系统的数学模型建立方法，包括微分方程模型、传递函数模型、状态空间模型等。强调物理模型与数学模型的内在联系，以及模型简化在实际工程中的意义。本部分将深入剖析建立模型时可能遇到的各种挑战，并提供解决思路。 第二部分：时域分析与稳定性 时域分析： 深入探讨系统的瞬态响应和稳态响应，讲解单位阶跃响应、冲激响应等典型响应的物理意义和分析方法。重点介绍系统的性能指标，如超调量、调节时间、峰值时间等，以及这些指标如何反映系统性能。 稳定性分析： 这是控制理论的核心内容之一。本部分将系统地介绍劳斯判据、奈奎斯特判据、根轨迹法等经典稳定性判据，并详细阐述其理论依据和适用范围。特别地，我们将对稳定性与系统参数之间的关系进行深入探讨，帮助读者理解如何通过调整参数来保证系统的稳定性。 第三部分：频域分析与设计 频域分析： 引入频率响应的概念，讲解幅频特性曲线和相频特性曲线的绘制与解读。详细介绍伯德图、尼柯尔斯图等分析工具，以及它们在系统性能评估中的作用。 根轨迹法： 作为连接时域和频域的重要工具，根轨迹法在此部分进行详细阐述。我们将从基本原理出发，讲解绘制根轨迹的规则，以及如何利用根轨迹分析系统稳定性、动态响应和参数变化的影响。 第四部分：控制器设计 PID控制器： 这是工业界最常用、最经典的控制器。本部分将深入剖析P、I、D控制的原理、作用，以及整定PID参数的各种方法，包括经验法、Ziegler-Nichols法等，并讨论PID控制的优缺点及改进方法。 超前/滞后校正： 讲解超前、滞后和超前-滞后校正装置的设计原理和方法，分析它们对系统幅频特性和相频特性的影响，以及如何通过校正来改善系统的动态性能和稳定性。 状态反馈控制： 介绍状态空间法设计的控制器，包括极点配置方法，以及状态观测器的设计。本部分将帮助读者理解如何利用系统的全部状态信息来设计高性能控制器。 第五部分：现代控制理论基础（可选，根据具体篇幅和侧重点） 可控性与可观测性： 引入现代控制理论的核心概念，分析系统的可控性和可观测性条件，以及它们对控制器设计的影响。 线性二次调节器（LQR）： 介绍最优控制的基本思想，并详细讲解LQR的设计方法和意义。 离散时间系统控制（根据需要）： 简要介绍离散时间系统的建模、分析与控制，为处理数字控制系统打下基础。 （二） 理论讲解深入浅出，化繁为简 本书在理论讲解上，力求做到深入浅出。我们不会简单地罗列公式和定理，而是深入挖掘其背后的物理意义和数学原理。 概念辨析： 对于容易混淆的概念，如稳定性、鲁棒性，我们将进行详细的辨析，帮助读者建立清晰的认识。 推导详尽： 关键公式的推导过程将清晰呈现，每一步逻辑都力求严谨，让读者知其然，更知其所以然。 图示辅助： 大量使用图表、示意图来辅助理解，例如用直观的图形来解释根轨迹的绘制过程，用波形图来展示不同控制器对系统响应的影响。 实际类比： 在讲解抽象概念时，我们会尽量引入生活中的实例或工程中的类比，帮助读者建立感性认识。 （三） 习题精选与精解，覆盖面广，难度适中 本书最大的亮点在于其“习题精解”部分。我们深知，只有通过大量的练习，才能真正掌握控制理论的精髓。 题型多样： 习题涵盖了计算题、分析题、设计题、证明题等多种题型，能够全面考察读者对理论知识的掌握程度。 难度梯度： 习题按照由易到难的顺序编排，从基础概念的巩固，到复杂问题的综合应用，循序渐进，帮助读者逐步提升解题能力。 精解详尽： 每一道习题的解答都力求详尽，不仅给出最终答案，更重要的是详细展示解题思路、关键步骤、所用公式及定理，以及可能遇到的易错点。对于一些复杂的问题，还会提供多种解题方法，并分析其优劣。 解题技巧指导： 在解题过程中，我们会穿插介绍一些通用的解题技巧和方法，例如如何审题、如何选择合适的模型、如何分析系统特性等，帮助读者形成良好的解题习惯。 典型问题剖析： 对于一些经常出现在考试和实际工程中的典型问题，我们将进行深入的剖析，揭示其内在规律和解决模式。 （四） 学习指导贯穿始终，提升学习效率 本书并非仅仅是理论和习题的简单堆砌，而是将“学习指导”的理念贯穿于全书。 章节导学： 每章开始前，都会简要介绍本章的学习目标、重点内容以及与前章的联系，帮助读者明确学习方向。 重点提示： 在理论讲解过程中，会用醒目的方式提示关键概念、重要公式和易错点，引导读者关注核心内容。 学习建议： 在适当的位置，我们会给出具体的学习建议，例如如何阅读本章内容、如何做笔记、如何复习等，帮助读者提高学习效率。 综合应用： 在章节末尾，我们会鼓励读者将本章所学知识与其他章节内容结合起来，进行综合应用和思考。 三、 适用人群 本书适合以下人群： 1. 高等院校理工科专业本科生： 特别是自动化、电气工程、机械工程、航空航天、生物医学工程等专业的学生，作为控制理论课程的学习参考、辅导和习题训练。 2. 研究生入学考试备考者： 针对考研中控制理论相关的科目，本书提供了系统化的知识梳理和大量的练习题目，是备考的理想选择。 3. 工程技术人员： 需要系统回顾和提升控制理论知识，以解决实际工程问题的工程师和技术人员。 4. 对控制理论感兴趣的自学者： 希望系统学习控制理论，掌握其基本原理和应用方法的人士。 四、 结语 控制理论是一门充满魅力的学科，它以严谨的逻辑、强大的数学工具，为我们理解和改造复杂动态系统提供了理论基础和实践手段。掌握控制理论，不仅是应对现代工程挑战的必备技能，更是开启更广阔技术领域大门的钥匙。 《控制理论学习指导与习题精解》的编写，是我们对教育事业的一份心意，希望能为莘莘学子和广大工程技术人员的学习与工作带来帮助。我们相信，通过本书的指导和您的不懈努力，您一定能够克服学习中的困难，深入掌握控制理论的精髓，并在未来的学习和工作中，游刃有余地运用控制理论的知识，解决实际问题，创造更大的价值。 学习永无止境，探索永不停歇。愿本书成为您控制理论学习旅程中，一颗璀璨的启明星，指引您前行的方向。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆