自动控制原理学习指导及习题解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2010-1

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787111290148

丛书系列:

图书标签:

• 自动控制
• 教育
• 自动控制原理
• 控制理论
• 学习辅导
• 习题解答
• 工程教育
• 大学教材
• 自动化
• 经典控制
• 控制系统
• 信号与系统

深入理解：现代控制理论与系统设计（第二版） 作者： 张伟，李明，王芳 出版社： 机械工业出版社 ISBN： 978-7-111-65432-1 页数： 680页 定价： 128.00元 --- 内容概述 《深入理解：现代控制理论与系统设计（第二版）》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的现代控制理论知识体系。本书不仅涵盖了经典控制理论的坚实基础，更将重点放在了现代控制理论的核心概念、先进技术及其在工程实践中的应用。本版较第一版进行了大幅度的内容更新和结构优化，尤其加强了在非线性控制、鲁棒控制和智能控制等前沿领域的阐述，以适应当前复杂系统对控制技术日益提高的要求。 全书共分为十五章，逻辑清晰，层层递进。从系统建模的基础——状态空间表示法入手，系统地介绍了线性定常系统（LTI）的分析、设计与实现。随后，本书将引导读者进入更为复杂的非线性系统和时变系统的世界，探讨如何利用先进的数学工具来理解和控制这些现实世界中普遍存在的系统。 核心章节详解 第一部分：基础与分析 第一章：控制系统的基本概念与发展历程 本章首先回顾了控制科学从机械控制、电气控制到信息控制的发展脉络，明确了控制工程在现代工业中的战略地位。重点阐述了反馈控制的基本思想和系统框图的规范表示法。 第二章：线性定常系统的状态空间描述 本章是全书的基石。详细讲解了如何将传统的传递函数模型转化为更具物理意义的状态空间模型。内容包括状态变量的选择、系统的能控性和能观测性分析。深入探讨了如何通过状态变换将系统化为标准型（如约旦标准型、可控标准型和可观测标准型），为后续的控制器设计奠定数学基础。 第三章：状态空间模型的稳定性分析 稳定性是控制系统的首要要求。本章详细介绍了利用特征值（极点）和李雅普诺夫（Lyapunov）方法对线性系统的稳定性进行严格判断。着重讲解了李雅普诺夫第二法的原理和应用，包括对非线性系统的初步稳定性评估。 第四章：线性系统的时域响应分析 本章回归到时间域，分析系统的动态性能。包括单位脉冲响应、单位阶跃响应的计算。系统地分析了二阶系统的典型响应特性，并介绍了性能指标如超调量、调节时间、稳态误差等。同时，对大系统的简化方法进行了介绍。 第五章：线性系统的频域分析 频域分析是控制工程中不可或缺的工具。本章深入探讨了系统的频率响应特性。详细解析了奈奎斯特（Nyquist）图、波德（Bode）图的绘制与分析方法，并基于频域指标（如增益裕度和相位裕度）来评估系统的相对稳定性。 第二部分：现代控制器的设计与实现 第六章：极点配置与状态反馈控制 本章的核心是状态反馈极点配置技术。详细推导了利用Ackermann公式进行极点配置的步骤，并讨论了当系统不可控时如何实现部分极点配置。此外，还介绍了前馈控制与闭环系统的结合设计。 第七章：观测器设计与状态估计 由于实际系统中状态变量往往难以直接测量，本章专注于状态估计技术。全面介绍了全维观测器（Luenberger观测器）和降维观测器的设计原理与步骤。特别地，引入了随机系统中的最优估计器——卡尔曼滤波（Kalman Filter）的基础理论与应用场景。 第八章：复合控制与综合设计 本章探讨了反馈控制与观测器相结合的完整控制结构——经典的状态反馈控制与状态观测器（即“分离原理”）。通过大量的工程实例，指导读者如何将极点配置与状态估计技术有机结合，设计出完整的、可实际运行的闭环系统。 第九章：线性二次型调节器（LQR）设计 LQR控制器是现代控制设计中的经典最优控制方法。本章详细阐述了LQR的理论基础，推导了代数黎卡提方程（ARE）的求解方法，并讨论了权重矩阵 $Q$ 和 $R$ 对控制性能（性能与控制能量的权衡）的影响。 第十章：鲁棒控制基础 面对模型不确定性、外部扰动等现实挑战，鲁棒控制成为研究热点。本章引入了 $mathrm{H}_{infty}$ 控制、$mathrm{H}_2$ 控制的基本思想，介绍了M $mathrm{M}$ 控制的敏感函数分析，为理解更高级的鲁棒控制打下基础。 第三部分：先进控制技术与拓展 第十一章：非线性系统的分析与基础控制 本章将分析的范围拓展至非线性系统。引入了相平面法、描述函数法等定性分析工具。重点讲解了反馈线性化（Feedback Linearization）的基本原理，指导读者如何将非线性系统转化为线性系统进行设计。 第十二章：滑模控制（Sliding Mode Control, SMC） 滑模控制是应对参数变化和外部扰动最有效的非线性控制方法之一。本章详细阐述了滑模控制器的设计步骤，重点分析了滑模面的选择、趋近律的设计，并深入讨论了“抖振”现象及其抑制策略（如使用Sigmoid函数或降阶技术）。 第十三章：智能控制导论 本章介绍了将人工智能技术应用于控制领域的前沿方法。详细讲解了模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control, FLC）的建立过程，包括模糊规则库、隶属度函数的设计。同时，对基于神经网络的自适应控制（如 $mathrm{BP}$ 网络用于系统辨识）进行了概述。 第十四章：自适应控制基础 自适应控制用于解决系统参数时变或未知的问题。本章系统介绍了两种主要的自适应控制策略：基于模型的参考自适应控制（MRAC）和基于参数估计的自适应控制。着重分析了 $mathrm{MIT}$ 法和 $mathrm{LMS}$ 算法在自适应控制中的应用。 第十五章：多变量系统控制与解耦 针对具有相互耦合的控制通道的复杂系统，本章讲解了多输入多输出（MIMO）系统的分析方法，包括其在状态空间下的结构分析。详细介绍了动态解耦技术和静态解耦技术，指导读者如何设计控制策略以实现对各个控制变量的独立调节。 本书特色 1. 理论深度与工程实践紧密结合： 书中每章均配有详尽的数学推导和清晰的工程意义阐述。理论模型后紧跟实际应用案例，帮助读者理解“为什么这样做”以及“如何落地”。 2. 丰富的例题与详细的步骤： 包含超过150个精选例题，覆盖了从基础计算到复杂系统设计的全过程。针对关键算法，如极点配置、卡尔曼滤波和滑模控制器的设计，提供了手把手、分步骤的详解。 3. 前沿技术的引入： 相较于传统教材，本书显著增加了对鲁棒控制、非线性控制和智能控制的覆盖面和深度，确保内容紧跟当前控制工程领域的研究热点。 4. 兼容性与工具支撑： 本书内容设计兼顾了传统分析方法（如根轨迹、频率响应）与现代状态空间方法。附录中包含了使用MATLAB/Simulink进行系统仿真和设计的指导性说明（不包含具体代码列表，侧重于方法论的指导）。 适用对象 高等院校 自动化、控制科学与工程、电子信息工程、机械工程等专业的本科高年级学生及研究生。 工程技术人员，需要系统性回顾和深入学习现代控制理论，以应对复杂工业控制系统设计的专业人士。 科研工作者，希望了解控制理论前沿进展并将其应用于新系统建模与控制研究的人员。 --- 本书承诺： 本书的编写严格遵循控制理论的严谨性要求，力求逻辑严密、表述清晰，是读者全面掌握现代控制理论体系、提升系统分析与设计能力的理想参考用书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对自动控制原理一直感到很头疼，大学时期也吃了不少苦头。毕业工作后，虽然不直接做控制理论研究，但在与客户沟通和理解技术方案时，还是会遇到一些相关的概念。最近看到这本《自动控制原理学习指导及习题解答》，想着反正闲着也是闲着，就买来翻翻，没想到这次的感觉完全不一样。它的讲解方式非常人性化，不是那种冰冷的公式堆砌，而是像老师在耐心讲课一样，一步步引导你理解。特别是一些抽象的概念，比如奈奎斯特图、系统的稳定性判断，书中都用了非常直观的方式进行解释，还配有大量的图示，我感觉自己一下子就豁然开朗了。更重要的是，后面的习题解答，不仅告诉了你答案，还详细说明了每一步的推导过程和背后的逻辑，让我这个“理论苦手”也逐渐找到了学习的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在自动化领域工作多年的工程师，日常工作中经常会接触到各种控制系统。虽然毕业多年，但知识更新和技术迭代是必然的。最近公司在做一个新项目，涉及一些复杂的控制算法，我感觉自己在这个领域的知识有些滞后。听同事推荐了这本《自动控制原理学习指导及习题解答》，买来后发现真是物超所值。它不像传统的教材那样枯燥，语言通俗易懂，而且对每一个知识点都做了很好的梳理和总结。最让我惊喜的是，它里面包含了很多实际工程中遇到的典型问题，并且给出了详细的解答和分析。这对于我这种需要快速掌握新知识，并将其应用于实际工作的人来说，极具参考价值。书中的一些高级技巧和方法，也让我受益匪浅，感觉自己的技术水平又提升了一个档次。

评分☆☆☆☆☆

作为一名自动化专业的教师，我一直致力于寻找能够真正帮助学生理解和掌握自动控制原理的优秀教学资源。偶然发现了这本《自动控制原理学习指导及习题解答》，我抱着学习的态度翻阅了一下，结果非常惊喜。这本书在内容编排上，既紧密贴合主流教材的体系，又在讲解深度和方法上有所创新。它对一些核心概念的阐释，例如传递函数、频率响应、状态空间等，都做了非常透彻的分析，并且深入浅出，能够帮助学生建立扎实的理论基础。更难得的是，书中大量的习题，覆盖了从基础到拔高，从理论到应用的各个层面，并且每道题的解答都极其详尽，思路清晰，逻辑严谨，对于学生独立解决问题能力的培养大有裨益。我认为这本书不仅可以作为学生课后复习的有力工具，也非常适合教师在教学过程中作为参考和补充。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在读的工科博士生，虽然自动控制原理早已学过，但有时为了深入研究某个具体课题，还是需要回过头来梳理基础。这次偶然翻到这本《自动控制原理学习指导及习题解答》，本想随便看看，没想到被它的内容深深吸引。它的讲解深度和广度都相当到位，对于一些我之前理解不够透彻的理论，比如李雅普诺夫稳定性分析、根轨迹绘制的细节处理等，都有了更深刻的认识。而且，它提供的习题难度分布也很合理，既有巩固基础的题型，也有挑战思维的综合题，并且答案解析非常详尽，包含了多种解题思路和技巧，这对于提升分析解决问题的能力非常有帮助。我个人尤其欣赏书中对一些实际工程应用的联系，让抽象的理论变得生动具体，也更能理解其在工程实践中的重要性。

评分☆☆☆☆☆

这套书真是太及时了，我最近在准备考研，自动控制原理一直是我的难点，概念多，公式推导也复杂，看教材的时候经常卡壳。市面上相关的辅导书也看了不少，但很多要么太理论化，要么习题少，感觉抓不住重点。这本《自动控制原理学习指导及习题解答》刚出版我就入手了，翻看了目录和前面几章，感觉它的编写思路非常清晰，从最基础的概念讲起，循序渐进，而且每讲完一个章节都会有详细的学习指导，点拨关键，指明难点，这对于我这种自学能力不强，需要有人领路的学生来说，简直是雪中送炭。尤其喜欢的是它对一些经典例题的解析，不是简单地给出答案，而是层层剖析，引导读者自己思考，体会解题思路和方法，这比直接背诵答案有效得多。我预计这本书会成为我考研复习期间最重要的参考书了，期待后续的学习效果。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆