自動控制 

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姚賀騰
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具体描述

  自動控制技術已經廣泛應用於自駕車、機器人、能源科技、智慧機械與智慧製造、交通、農業、化工、航太與航空等眾多領域,充分提升各領域效率,有效改善人類生活環境,提升人類生活品質與安全性。有鑑於近年來自控制控理論與技術對於未來生活會有重大影響,如何具有將自動控制觀念成功應用到各個不同領域的能力將是大學學生做研究與就業的重要能力。

  本教材內容相當豐富,在建立為自動控制領域所用之基礎的前提下分成「自動控制導論」、「古典控制學的數學建模」、「古典控制學的系統描述」、「控制系統的時域響應分析」、「控制系統的穩定性與穩態誤差分析」、「根軌跡分析」、「線性系統的頻域響應」、「頻域響應的穩定性分析」、「控制系統的補償設計」、「現代控制學與狀態空間設計」等十大部分。本書的內容除了理論觀念外,亦搭配目前學術界與業界在自動控制最常用之電腦軟體Matlab進行分析與設計,將Matlab求解自動控制的各種程式融入到本書各章節中,透過Matlab求解與設計自動控制系統,相信對於讀者在未來做研究與解決實際工程自動控制問題會有很大幫助。

本書特色

  1.本書內文豐富,說明完整扎實,理論講解詳細深入,並以實例搭配方塊流程圖,輔助說明自動控制原理。
  2.內容介紹多種工業系統的自動控制,瞭解實際應用之處。
  3.搭配MATLAB程式軟體,用電腦輔助運算驗證控制問題。
  4.本書各章習題收錄台灣智慧自動化與機器人協會「自動化工程師題庫Level 2」改編的考題。
穿越时空的织锦:一部关于十七世纪欧洲艺术与社会变迁的深度考察 图书名称:《镜厅的低语:凡尔赛宫廷艺术的权力与欲望》 书籍简介: 本书并非聚焦于冰冷的机械原理或精确的数学模型,而是将读者的目光引向一个截然不同的领域:十七世纪中叶至十八世纪初期的法国凡尔赛宫廷。我们试图通过解读这一时期最为辉煌的艺术成就——建筑、绘画、雕塑、园林乃至宫廷礼仪——来剖析路易十四“太阳王”统治下,法国社会结构、权力运作逻辑以及贵族阶层精神世界的复杂图景。 《镜厅的低语》是一次对宏大叙事的解构与对微观细节的重构。它摒弃了传统艺术史中那种孤立地赞美艺术形式的惯例,转而将艺术品视为特定历史语境下权力意志的具象化表达。凡尔赛,作为欧洲君主专制主义的典范,其每一寸空间、每一件装饰,都是精心策划的政治剧本的一部分。 第一部分:权力的舞台——凡尔赛的建筑哲学 我们将深入分析凡尔赛宫的建造过程,而非仅仅描述其奢华。重点将放在建筑师勒沃(Le Vau)和园林设计师勒诺特(Le Nôtre)如何通过空间设计来服务于君主的绝对权威。 宏大叙事的几何学: 勒诺特设计的几何对称的法式园林,不仅仅是美学上的选择,更是对自然秩序进行人为控制的象征。这种对无限自然的精确规训,直接映射了路易十四试图在政治上对法国乃至欧洲施加的绝对控制。我们将详细探讨“大运河”的象征意义,以及如何通过视觉轴线的无限延伸,将国王的形象提升至神圣不可侵犯的地位。 镜厅的权力剧场: 镜厅(Galerie des Glaces)是本书的核心分析对象之一。我们考察的重点不在于镜子本身的制作工艺,而是它在特定仪式中的功能。镜子以百倍的亮度反射着宫廷的活动,使得每一次接待、每一次盛典都成为一场向全世界展示国王荣耀的公开审判。镜面反射的复调效果,模糊了观看者与被观看者的界限,迫使所有在场者都成为君主意志的见证者和参与者。 第二部分:光环与阴影——宫廷肖像画中的身份政治 肖像画是权力沟通的最直接媒介。本书将细致审视这一时期主要宫廷画家的作品,尤其是勒布伦(Le Brun)和戈多弗雷(Rigaud)的创作手法。 “被构建的肖像”: 传统的肖像画追求形似,但凡尔赛的肖像画追求的是“神似”——即国王及其核心圈层所希望外界相信的“理想形象”。我们研究光线、姿态(例如,路易十四标志性的长假发和高跟鞋)如何被用作政治符号。例如,在描绘贵族时,画家如何巧妙地平衡对现实财富的展示与对君主忠诚的表述,这种平衡稍有失却,便可能招致政治风险。 女性角色的微妙空间: 宫廷中的女性,无论王后、王公还是情妇,她们的肖像画往往揭示了不同于男性的权力运作逻辑。她们的艺术表现,常常是美学、生育责任与宫廷阴谋交织的产物。我们考察这些“装饰性”的图像背后,隐藏的政治影响力网络是如何通过裙摆、扇子和眼神传递的。 第三部分:感官的陷阱——礼仪、服饰与日常生活的艺术化 艺术在凡尔赛并非仅限于墙壁和画布,它渗透到生活的每一个细节中,将日常行为提升为高度程式化的仪式。 “礼仪的枷锁”: 宫廷礼仪是路易十四用来驯服和制衡贵族的有效工具。本书详细分析了“起床仪式”(Lever)和“就寝仪式”(Coucher)的复杂流程。这些仪式将贵族的生命节奏完全纳入国王的掌控之中,他们为争夺一个递送内衣的微小“特权”而耗费毕生精力,实际上是将自己的独立性和自由意志自愿地物化为宫廷的装饰品。 服饰的语言学: 十七世纪的服饰不再仅仅是保暖或遮蔽,它成为一种精确的、可解读的社会语言。丝绸的纹理、刺绣的图案、色彩的选择,都严格对应着穿着者在等级制度中的确切位置。我们试图破译这些“行走的雕塑”所传达的社会信息,以及这些信息如何被国王用来强化或削弱特定家族的地位。 第四部分:镜厅的回响——艺术的局限性与未来的裂痕 在对凡尔赛的辉煌进行全景式描绘之后,本书的最后部分将转向批判性反思。这种高度集中和艺术化的权力展示,其内在的脆弱性何在? 艺术的过度饱和: 凡尔赛的艺术高度依赖于持续的财富输入和绝对的政治稳定。一旦外部环境发生变化,这种建立在感官愉悦和象征性权力之上的体系,其合法性基础将受到质疑。我们考察了十八世纪初,当国库空虚和民众不满情绪积累时,宫廷艺术所展现出的某种“倦怠感”和装饰的过度繁复,这预示着一种即将到来的审美疲劳和社会张力。 从宏伟到亲密: 凡尔赛的宏大叙事最终需要面对洛可可风格中对更私密、更轻盈、更个性化审美的追求。这种从巴洛克式的绝对命令向更精致的私人趣味的转变,可以被视为对“太阳王”时代僵硬体制的一种微妙的文化反动。 结论: 《镜厅的低语》旨在提供一个多维度的、拒绝简化的凡尔赛图景。它是一部关于权力如何将艺术品转化为宣传工具,以及艺术品又如何反过来塑造和定义了特定的历史主体性的研究。通过对十七世纪法国艺术的细致编织,我们得以洞察一个时代精神的核心驱动力:对秩序的渴望,对永恒荣耀的追求,以及隐藏在华丽表象之下,人类永恒的欲望与焦虑。

著者信息

图书目录

CH1 自動控制導論
1-1 前言
1-2 自動控制的基本原理
1-3 工業系統的自動控制
1-4 控制系統的分類
1-5 控制系統的性能要求
1-6 控制系統的常見的外加作用訊號
1-7 控制系統的設計
1-8 MATLAB分析工具

CH2 古典控制學的數學建模
2-1 前言
2-2 控制系統的時域建模
2-3 拉氏轉換(Laplace transform)
2-4 控制系統之微分方程式求解
2-5 控制系統的轉移函數
2-6 常見元件或系統的轉移函數(選讀)

CH3 古典控制學的系統描述
3-1 系統方塊圖與方塊圖化簡
3-2 訊號流程圖的組成及性質
3-3 梅森增益公式
3-4 MATLAB 進行方塊圖化簡
3-5 控制系統建模實例(選讀)

CH4 控制系統的時域響應分析
4-1 時域響應分析的性能指標
4-2 一階系統的暫態響應分析
4-3 二階系統的時域分析
4-4 加入極(零) 點對於標準二階系統的影響
4-5 高階系統的時域分析

CH5 控制系統的穩定性與穩態誤差分析
5-1 線性系統的穩定性分析
5-2 穩態誤差計算
5-3 輸入干擾對穩態誤差影響
5-4 靈敏度分析
5-5 閉迴路與開迴路系統性能比較
5-6 控制系統時域響應實例(選讀)

CH6 根軌跡分析
6-1 根軌跡的基本概念
6-2 根軌跡繪製的基本法則
6-3 根軌跡繪圖與MATLAB 指令練習
6-4 開迴路加入極點或零點之根軌跡變化
6-5 根軌跡應用實例(選讀)

CH7 線性系統的頻域響應
7-1 頻域響應的基本概念
7-2 頻域響應的極座標圖(Polar diagram)
7-3 頻域響應的波德圖(Bode diagram)
7-4 頻域響應系統鑑別(system identification)

CH8 頻域響應的穩定性分析
8-1 奈氏穩定準則的基本概念
8-2 相對穩定性
8-3 閉迴路系統的頻域響應性能
8-4 尼可士圖(Nichols chart)

CH9 控制系統的補償設計
9-1 系統的補償問題
9-2 PID控制器參數調整
9-3 相位領先與落後補償器
9-4 相位領先與落後補償器之時域補償
9-5 相位領先與落後補償器之頻域補償

CH10 現代控制學與狀態空間設計
10-1 狀態空間中的系統描述
10-2 方塊圖與狀態空間
10-3 轉移函數的分解
10-4 從狀態方程式求解動態響應
10-5 全狀態回授的控制律設計
10-6 估測器設計

附錄
索 引
參考文獻

習題演練

图书序言

  • ISBN:9786263282131
  • 叢書系列:大專電機
  • 規格:平裝 / 528頁 / 19 x 26 x 2.64 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

评分

翻開這本書,最讓我感到親切的是它那種「由淺入深,層層遞進」的編排邏輯,雖然內容很硬核,但它的引導設計確實是下了苦心的。它沒有一開始就丟出複雜的微分方程,而是從最簡單的「一階系統」和「二階系統」的暫態響應開始談起,用最直觀的方式解釋了時間常數、阻尼比這些關鍵參數對系統行為的決定性影響。接著,作者非常巧妙地將這些基本概念推廣到更高階的系統分析。我記得在講述根軌跡時,書中幾乎是以繪圖教學的方式來呈現,每一步的繪圖規則都解釋得非常白話,配上清晰的範例圖,讓我這個有點視覺化學習傾向的人,能夠很快掌握如何手繪出系統的性能曲線。這種循序漸進的教學風格,大大降低了學習曲線的陡峭程度,讓非本科系但有志於進入自動化領域的人,也能找到學習的著力點,這份用心值得肯定。

评分

這本控制學的專書,給我的感覺非常像一位嚴謹的老師在講課,他對內容的要求是「精確」而非「普及」。我注意到作者在編排上花了非常多篇幅在處理「非線性控制」這個邊緣但極為重要的領域。現在的工業界越來越多地採用複雜的機電整合系統,傳統的線性化模型往往無法完全捕捉實際運作的細微差別。書中對李雅普諾夫穩定性分析的詳盡介紹,以及對於滑動模態控制(Sliding Mode Control)的基礎介紹,都是極具前瞻性的內容。雖然這些章節對初學者來說可能有點超出範圍,但我發現,正是這些內容,讓這本書的價值遠遠超過一般大學部教材。它促使讀者思考,在現實世界的限制下,如何設計出更健壯、更具適應性的控制器。對於從事航太、機器人領域的朋友,這本書的後半部絕對是寶藏,提供的不僅是知識,更是一種解決問題的思維框架。

评分

天啊,這本關於「自動控制」的書,簡直是為我這種理論派的讀者量身打造的!我得說,作者在闡述複雜的數學模型和物理概念時,展現了非凡的功力。書裡對於拉普拉斯變換、頻域分析這些核心工具的介紹,不只是蜻蜓點水,而是扎扎實實地把背後的數學邏輯給掰開揉碎了,讓我們這些理工科出身的讀者能真正領會到「為什麼要用這個方法」。特別是書中對於系統穩定性的探討,從根軌跡到奈奎斯特圖,每一個章節的銜接都非常自然流暢,彷彿在引導我們一步步攀登一座知識的高峰。我最欣賞的一點是,它沒有過度依賴抽象的符號,而是穿插了大量的實際工程範例,像是伺服馬達的控制或是溫控系統的設計,讓原本高冷的理論瞬間變得有血有肉。對於想要打下堅實理論基礎的學生來說,這本書絕對是教科書等級的參考資料,讀完一遍,感覺自己的工程直覺都提升了好幾個層次,對於未來處理更進階的控制問題,信心倍增。

评分

這本關於自動控制的著作,坦白說,閱讀體驗上有些許「年代感」,並不是說內容過時,而是它那種紮實、不花俏的排版風格,讓它看起來更像是一本被無數工程師傳閱過的經典文獻集。在內容的廣度上,我認為它涵蓋得相當全面,從古典控制的頻率響應方法,到現代控制的狀態變數法,幾乎是將整個自動控制領域的知識體系梳理了一遍。最讓我驚喜的是,書中對於「數位控制系統」的著墨,雖然篇幅不如專門的數位控制書籍那麼詳盡,但它清晰地闡述了Z轉換與脈衝不變法等核心轉換技巧,並著重分析了取樣對系統穩定性的影響。這點非常重要,因為在當今所有工業控制都走向數位化的時代,理解數位化帶來的延遲與量化誤差至關重要。這本書讓我體會到,真正的控制工程師,不能只懂類比的世界,必須對數位邏輯有深刻的認識。

评分

老實講,這本《自動控制》的內容,對我這種實務經驗比較豐富的工程師來說,初期閱讀的確是有點「硬」啦!它不像市面上某些速成手冊,直接給你一堆現成的演算法套用。這本書的筆法非常「學術」,每一個定理的推導都鉅細靡遺,對於那些喜歡刨根究柢的人來說是福音,但對於只想快速解決眼前問題的我,初期讀起來是有點吃力的。不過,撐過前期的抽象部分後,我開始發現它的價值所在。書中對於「狀態空間法」的介紹,特別是現代控制理論的基礎,論述得極為深刻。它跳脫了傳統的傳遞函數思維,讓我能更全面地理解多變數系統的動態行為。我特別花時間研究了它對可觀測性與可控性的分析章節,那種嚴謹的數學證明,讓我回頭去看過去處理過的複雜故障排除案例時,能從更底層次的結構上去分析問題的根源,而不是只停留在表面的參數調整。這本書的深度,讓它更像是一本工具書,需要時常翻閱並對照自己的實務經驗去消化吸收。

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