自動控製(第七版)(附部分內容光碟) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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本書內容包括控製係統簡介、數學基礎、物理模型、數學模式推導、穩定度分析、時域分析、頻域分析、動態行為分析、控製係統的設計與補償等。本書適閤大學、科大電機、機械係「自動控製」課程使用。

本書特色

　　1.本書內容包括控製係統簡介、數學基礎、物理模型、數學模式推導、穩定度分析、時域分析、頻域分析、動態行為分析、控製係統的設計與補償等。
　　2.書籍內容以條列方式編排，清晰明確，易使讀者閱讀及掌握重點。
　　3.本書由淺入深，循序漸進講解控製之相關原理，輔以實例說明，並藉由具有代錶性之例題作驗證。
　　4.本書適閤初學者觀念之建立，可供大學、科大、電機、機械係「自動控製」課程使用。
 

經典教材，係統闡釋現代控製理論的基石 書名：現代控製工程導論 作者： [此處填寫作者姓名，例如：張偉，李明] 齣版社： [此處填寫齣版社名稱，例如：機械工業齣版社] ISBN： [此處填寫ISBN號] 頁數： 約650頁 定價： [此處填寫定價] --- 內容簡介 《現代控製工程導論》是一本旨在為讀者構建堅實控製係統理論基礎，並係統介紹現代控製工程設計方法的權威性教材。本書緊密結閤工程實際需求，將深厚的數學理論與實用的工程應用有機融閤，旨在培養具備獨立分析和解決復雜控製係統問題的工程技術人纔。 本書的編寫嚴格遵循循序漸進的邏輯結構，內容涵蓋瞭從經典的反饋控製理論到前沿的現代控製方法，並特彆側重於係統動態行為的數學建模、係統性能分析以及控製器設計與優化。 第一部分：控製係統的基礎與建模（基石篇） 本部分緻力於為讀者打下堅實的數學和物理基礎，這是理解後續所有高級控製理論的前提。 第一章：控製係統的基本概念與發展 本章首先界定瞭控製係統的本質，闡述瞭反饋控製的必要性和優越性。深入剖析瞭從早期的經典控製到現代控製的演進曆程，強調瞭時域分析和頻域分析在工程中的互補作用。討論瞭控製係統在不同領域的典型應用場景，激發讀者的工程興趣。 第二章：控製係統的數學描述——傳遞函數與方塊圖 詳細介紹瞭綫性時不變（LTI）係統的基本數學模型——傳遞函數。通過拉普拉斯變換這一核心數學工具，係統地推導瞭單輸入單輸齣（SISO）係統的傳遞函數錶示法。本章重點講解瞭方塊圖代數，教授如何通過簡化復雜的反饋結構來獲得係統的整體傳遞函數，這是後續係統分析的必備技能。 第三章：狀態空間錶示法 作為現代控製理論的核心，本章全麵引入瞭狀態空間模型。詳細解釋瞭狀態變量的選擇、狀態方程的建立過程，並演示瞭如何將傳遞函數模型轉化為標準（controllable/observable）狀態空間形式。深入探討瞭狀態空間模型在多輸入多輸齣（MIMO）係統分析中的優越性，為更高階的係統理論分析奠定基礎。 第四章：係統的時域響應分析 本章將理論模型與實際性能指標緊密結閤。詳細分析瞭標準單位反饋係統的階躍響應特性，如超調量、調整時間、穩態誤差等一階和二階係統的關鍵參數。通過對係統極點位置的分析，直觀地揭示瞭係統動態性能與數學模型參數之間的內在聯係。同時，本章也涵蓋瞭更復雜的實際係統（如存在零點的係統）的時域響應分析方法。 第二部分：係統分析與可控性/可觀測性（洞察篇） 在掌握瞭係統模型和基本響應後，本部分聚焦於係統固有的“潛力”——我們是否能完全控製它，以及我們是否能完全瞭解它的內部狀態。 第五章：綫性係統的基本性質 本章深入探討瞭係統的綫性度、因果性以及穩定性。重點是李雅普諾夫穩定性判據的引入，提供瞭判斷係統穩定性的強大工具。此外，本章也簡要介紹瞭係統的時不變性（LTI）和時變性（LTV）的區分及其對分析方法的影響。 第六章：係統的可控性與可觀測性 這是現代控製理論的標誌性章節。通過卡爾曼（Kalman）可控性/可觀測性矩陣的推導和計算，本章係統地闡述瞭如何判斷一個狀態空間係統是否可以被驅動到任意狀態（可控），以及係統內部狀態是否可以完全通過輸齣信息被推斷齣來（可觀）。這些性質直接決定瞭後續控製器和觀測器設計的可行性。 第七章：根軌跡法與頻率響應分析 雖然根軌跡是經典控製的工具，但在現代控製中仍是設計超調量和主導極點位置的重要手段。本章係統梳理瞭根軌跡的繪製規則和對係統增益變化的敏感性分析。隨後，本章轉嚮頻率域，詳細介紹瞭奈奎斯特圖、波德圖的繪製及其在判斷係統穩定性裕度（相位裕度、增益裕度）中的應用，為頻率響應補償方法打下基礎。 第三部分：控製器設計與現代技術（實現篇） 本部分是本書的實踐核心，側重於如何利用理論知識設計齣滿足工程指標的控製器。 第八章：反饋設計與極點配置（狀態反饋） 本章是狀態空間設計方法的開端。係統闡述瞭狀態反饋控製器的設計原理，即通過反饋律 $mathbf{u} = -mathbf{Kx} + mathbf{r}$ 來修改係統的閉環特徵多項式。詳細介紹瞭利用極點配置技術（如Ackermann公式或通過可控性矩陣）來確定反饋增益矩陣 $mathbf{K}$ 的具體步驟和注意事項。 第九章：觀測器的設計 針對狀態變量無法完全測量的工程難題，本章引入瞭狀態觀測器的概念。詳細設計瞭Luenberger觀測器，解釋瞭如何通過選擇觀測器反饋增益 $mathbf{L}$ 來使估計誤差漸近收斂。本章還討論瞭觀測器極點與控製器極點的解耦設計，確保係統在反饋和觀測器共同作用下的穩定性。 第十章：綜閤設計：狀態反饋與觀測器結閤 本章將前兩章的內容整閤，介紹瞭完整的狀態反饋與觀測器（即“先見先知”或“分離原理”）的綜閤設計流程。重點分析瞭當係統部分狀態可測時，如何進行混閤反饋設計，以及如何評估整體閉環係統的性能和魯棒性。 第十一章：前饋控製與復閤控製 除瞭基於狀態反饋的閉環補償外，本章還介紹瞭前饋控製在消除已知乾擾和快速跟蹤參考輸入方麵的作用。討論瞭如何將前饋控製與反饋控製相結閤，形成性能更優的復閤控製結構，以提高係統的瞬態響應速度和穩態精度。 第十二章：控製係統的設計與仿真 本章麵嚮工程實踐，指導讀者如何利用現代軟件工具（如MATLAB/Simulink環境）對所設計的控製係統進行仿真驗證。內容包括：建立精確的非綫性係統模型、選擇閤適的控製器參數、進行參數敏感性分析，以及評估設計方案在實際工況下的錶現。本章穿插瞭多個實例，演示從係統識彆到最終參數整定的完整工程流程。 --- 本書特色 1. 理論與實踐的深度融閤： 每一設計方法後都緊跟工程案例，確保讀者理解“為什麼這麼做”以及“如何實現”。 2. 數學嚴謹性與直觀性兼顧： 在保證數學推導嚴密性的同時，大量使用圖解和物理意義的解釋，降低抽象概念的理解難度。 3. 現代控製的全麵覆蓋： 重點突齣瞭狀態空間方法在解決復雜係統（如MIMO係統）時的不可替代的優勢。 4. 麵嚮工程應用： 本書不僅教授理論，更強調係統分析、性能指標的量化以及實際調試的能力培養。 本書適用於控製科學與工程、電氣工程、機械工程、航空航天工程、自動化等專業的高年級本科生及研究生作為教材，同時也是從事自動控製係統研發、設計與維護的工程師的重要參考書。通過本書的學習，讀者將能夠熟練掌握設計高性能、高可靠性自動控製係統的必備工具和方法論。

第1章 控製係統概論
1-1 前 言
1-2 控製係統的錶示法
1-3 控製係統的分類
1-4 控製係統的設計步驟
重點摘要
習 題

第2章 控製係統的數學基礎
2-1 前 言
2-2 微分方程式
2-3 復數及復變函數
2-4 拉氏轉換
2-5 反拉氏轉換
2-6 拉氏轉換的應用
重點摘要
習 題

第3章 古典控製的係統描述
3-1 前 言
3-2 係統的分類
3-3 轉移函數
3-4 控製係統的方塊圖
3-5 訊號流程圖
3-6 機械係統的數學模型
3-7 電路係統的數學模型
3-8 機電係統的數學模型
3-9 轉換器的數學模型
重點摘要
習 題

第4章 控製係統的穩定度
4-1 前 言
4-2 係統的穩定度
重點摘要
習 題

第5章 控製係統的時域分析
5-1 前 言
5-2 典型的測試訊號
5-3 暫態響應的分析
5-4 精確度分析
5-5 根軌跡分析
重點摘要
習 題

第6章 控製係統的頻域分析
6-1 前 言
6-2 綫性非時變係統的頻率響應
6-3 波德圖
6-4 極座標圖
6-5 奈奎氏(Nyquist)穩定準則
6-6 簡化的奈奎氏穩定準則
6-7 相對穩定度
6-8 閉路係統的頻域規格
6-9 閉路頻率響應
6-10 尼可士圖(Nichols chart)
重點摘要
習 題

第7章 狀態變數模型與分析(收錄在光碟)
7-1 前 言
7-2 係統的動態方程式
7-3 特徵值與特徵嚮量
7-4 狀態方程式的解
7-5 轉移函數的分解
7-6 微分方程式到動態方程式的轉換
7-7 綫性非時變係統的控製性與觀測性
7-8 係統矩陣的對角化
7-9 轉移函數的控製性與觀測性
7-10 狀態模型到轉移函數矩陣的轉換
重點摘要
習 題

第8章 控製係統的設計與補償(收錄在光碟)
8-1 前 言
8-2 控製器的三種控製動作
8-3 PI控製器
8-4 PD控製器
8-5 PID控製器
8-6 狀態迴授設計
8-7 補償器
重點摘要
習 題

附錄A 拉氏轉換錶
附錄B 利用部份分式法推求反拉氏轉換
附錄C BIBO穩定度證明
附錄D 二階係統外加單位步級函數的輸齣結果推導
附錄E 標準二階欠阻尼係統性能規格的推導
附錄F 穩態誤差公式的推導
附錄G 二階單位迴授係統頻域性能規格公式的推導
附錄H 矩陣的錶示及其運算法則
附錄I 特徵嚮量與特徵值
參考書目

 

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到《自動控製(第七版)(附部分內容光碟)》的時候，我對於「第七版」這個標示有點猶豫，畢竟第七版代錶著不斷的更新和演進，不知道自己能不能跟上。但實際翻開後，我發現我的擔心完全是多餘的！作者在結構上做瞭非常細膩的調整，內容編排的邏輯性強到讓人佩服。每一個章節的開頭都會先點齣本章的學習目標，讓讀者清楚知道接下來要學什麼，然後在每一小節結束時，都會有小結或是練習題，幫助我們立刻複習剛剛學到的知識。這對於我這種容易分心的人來說，簡直是救星！而且，書中對於一些比較進階的概念，例如狀態空間分析，也做瞭相當深入的探討，但同樣地，作者並沒有讓內容變得晦澀難懂。他用瞭很巧妙的方式，將抽象的數學模型與實際的工程應用連結起來，讓我知道這些理論不是紙上談兵，而是真的能解決問題。我尤其欣賞作者在處理非線性係統的部分，利用圖形和類比的方式，讓我對這些複雜的動態行為有瞭更直觀的理解，這是一般市麵上很多控製書比較難做到的。總體來說，這本書在理論深度和實用性之間找到瞭非常完美的平衡點。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，《自動控製(第七版)(附部分內容光碟)》這本書的編排方式真的非常新穎，讓我耳目一新！一般我看到的控製書籍，大多是按照理論的先後順序來安排，但這本書卻巧妙地結閤瞭「問題導嚮」和「理論建構」兩種方式。它會先提齣一個具體的工程問題，然後再引導讀者學習解決這個問題所必需的自動控製理論。這樣的學習方式，讓我覺得整個學習過程更有目的性，也更能體會到這些理論的價值。例如，在講解頻率響應分析時，書中就先提齣瞭一個關於係統穩定性的問題，然後循序漸進地引導我們去理解如何利用波德圖來判斷係統的穩定性，這種方式比單純背誦定義和公式要有效得多。此外，書中也大量引用瞭MATLAB/Simulink的範例，這對於我這種習慣用軟體進行模擬和驗證的讀者來說，簡直太方便瞭！我可以立刻將書中的理論應用到實際的模擬環境中，並且觀察結果，這大大加深瞭我對知識的理解。這本書不隻教你「是什麼」，更教你「為什麼」和「怎麼做」。

评分☆☆☆☆☆

對於《自動控製(第七版)(附部分內容光碟)》這本書，我隻能說「相見恨晚」！我過去在學習自動控製時，總覺得自己像是霧裡看花，很多概念都似懂非懂。但這本書卻像一道光，照亮瞭我學習的道路。作者在書中對「係統辨識」這一章的講解，尤其令我印象深刻。他非常詳細地介紹瞭從實驗數據中建立係統模型的各種方法，並且用大量的圖解和實際案例來說明。我過去在實驗室裡嘗試進行係統辨識時，常常會遇到各種問題，但看瞭這本書之後，我纔恍然大悟，原來關鍵在於選擇閤適的模型結構和辨識演算法。而且，書中還討論瞭模型驗證和優化，這對於確保模型的準確性和可靠性非常重要。此外，書中關於「模糊控製」和「神經網路控製」等現代控製方法的介紹，也讓我大開眼界。雖然這些方法我過去也曾聽過，但總覺得有些遙不可及，但書中的講解讓我感覺這些先進的技術並非那麼難以理解，而且它們在實際應用中具有巨大的潛力。這本書讓我對自動控製的領域有瞭更廣闊的視野。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《自動控製(第七版)(附部分內容光碟)》真的是讓我驚豔到不行！我平常對工程類的書比較少接觸，總覺得理論會很枯燥，但這本真的打破瞭我這個刻闆印象。從第一頁翻開，我就被它清晰的排版和圖文並茂的內容吸引住瞭。作者在解釋複雜的自動控製原理時，並沒有直接丟齣一堆數學公式，而是從非常生活化的例子切入，像是傢裡的空調如何維持恆溫，或是汽車的巡航定速係統，都用瞭非常淺顯易懂的方式來闡述。這點對我這種初學者來說真的太友善瞭！而且，書中的圖錶設計也非常用心，每一個概念都有對應的示意圖，顏色也很柔和，不會讓眼睛感到疲勞。我特別喜歡它在介紹拉普拉斯轉換的部分，以往聽到這個名詞就頭痛，但書中透過瞭大量的圖形化解，我竟然能慢慢理解它的應用，甚至覺得有點有趣！這本書真的顛覆瞭我對教科書的想像，它不隻是一本工具書，更像是一個耐心的老師，引導我一步一步地進入自動控製的奇妙世界。而且，書本的紙質也很好，拿在手上很有質感，翻閱起來也很順手，不會有廉價感，這點在讀書體驗上也很加分。

评分☆☆☆☆☆

這本《自動控製(第七版)(附部分內容光碟)》真的是我近期讀過最紮實的一本教科書瞭。身為一個已經在業界打滾幾年的工程師，我一直覺得自己對於自動控製的基礎知識還有一些不足，尤其是對於一些比較底層的原理，總感覺隔靴搔癢。這本書在這一點上做得非常齣色，它並沒有迴避那些核心的數學推導，但同時又用非常清晰易懂的方式呈現，讓我可以理解這些數學公式背後的物理意義。我特別喜歡它在探討PID控製器這一章的內容，作者不僅詳細解釋瞭P、I、D各項參數對係統響應的影響，還透過不同參數組閤下的模擬結果，讓我們直觀地看到係統的動態變化。這點對於我在實際工作中調參非常有幫助。而且，書中還涵蓋瞭數位控製和現代控製的內容，這都是我工作上比較常會接觸到的部分，書中的講解非常係統化，讓我對這些概念有瞭更全麵的認識。我認為這本書非常適閤已經有一定工程基礎，但想深入理解自動控製原理的讀者，它能幫助你建立起紮實的理論根基，並且將理論與實務巧妙地結閤。