自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程鵬 等 編

圖書標籤:

• 自動控製原理
• 控製工程
• 教材
• 學習輔導
• 習題解答
• 電氣工程
• 自動化
• 高等教育
• 規劃教材
• 第2版

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040313048

版次：2

商品編碼：10554274

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-01-01

用紙：膠版紙

頁數：324

字數：510000

編輯推薦

　　 《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》分為兩篇。第一篇分為九講，概述瞭自動控製原理各部分的基本概念、基本理論和基本方法。每講包含兩節，其中第一節《內容提要》簡述瞭本講的主要知識點，對這部分內容如果需要詳細的瞭解必須和教材相對應的章節配閤使用；第二節《基本要求》，概括瞭學生應當掌握的教學要求；《重點講解》，則是本節的核心內容，匯集瞭編者在長期教學過程的一些心得和體會，有些內容可以作為習題課、輔導課的素材。第二篇是程鵬主編《自動控製原理》教材全部習題的解答，有的習題還提供瞭多種解法。附錄為六份自我檢測練習題，它們均是曾經使用過的完整的試捲。前三份試捲中的每份試捲給定練習時間為三小時；為瞭便於學生分階段自我檢測，後三份試捲分為上、下兩捲，每份試捲的給定時間為兩小時。

內容簡介

　　 《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》是根據高等學校自動控製原理課程大綱，配閤程鵬主編《自動控製原理》（第二版）教材的教學要求編寫的，同時也兼顧瞭大多數高等學校碩士研究生入學考試的要求。
　　 《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》係統地歸納瞭自動控製理論的基本內容和分析、研究方法，包括係統數學模型的建立；分析係統的時域法、根軌跡法和頻率域方法；綫性係統的校正設計；采樣係統理論；非綫性係統理論，包括相平麵法和描述函數法；狀態空間分析方法。全書以程鵬主編《自動控製原理》（第二版）教材的習題解答為?，此外還對自動控製原理的基本要求進行重點講解。書中有多套模擬題，供學生自我檢測時使用。
　　 《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》可作為在校本、專科生及成人教育、繼續教育學生學習自動控製原理的輔導教材，也可作為報考碩士研究生的考生的復習參考書。

目錄

第一篇 內容提要、基本要求和重點講解
第一講 拉普拉斯變換及其應用
1.1 內容提要
1.2 基本要求和重點講解
第二講 自動控製係統的數學模型
2.1 內容提要
2.2 基本要求和重點講解
第三講 時域分析法
3.1 內容提要
3.2 基本要求和重點講解
第四講 根軌跡法
4.1 內容提要
4.2 基本要求和重點講解
第五講 頻率域方法
5.1 內容提要
5.2 基本要求和重點講解
第六講 控製係統的校正
6.1 內容提要
6.2 基本要求和重點講解
第七講 非綫性係統分析
7.1 內容提要
7.2 基本要求和重點講解
第八講 采樣係統理論
8.1 內容提要
8.2 基本要求和重點講解
第九講 狀態空間分析方法
9.1 內容提要
9.2 基本要求和重點講解

第二篇 《自動控製原理》習題解答
第一章 自動控製的一般概念
第二章 自動控製係統的數學模型
第三章 時域分析法
第四章 根軌跡法
第五章 頻率域方法
第六章 控製係統的校正
第七章 非綫性係統分析
第八章 采樣係統理論
第九章 狀態空間分析方法
附錄
自我檢測練習試捲一
自我檢測練習試捲二
自我檢測練習試捲三
自我檢測練習試捲四（上捲）
自我檢測練習試捲四（下捲）
自我檢測練習試捲五（上捲）
自我檢測練習試捲五（下捲）
自我檢測練習試捲六（上捲）
自我檢測練習試捲六（下捲）
參考文獻

《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》 核心內容概述： 本書是一本為學習《自動控製原理》課程的學生精心編寫的學習輔導與習題解答類書籍，旨在幫助讀者更深入地理解和掌握自動控製領域的理論知識，並能熟練運用所學知識解決實際問題。本書緊密圍繞普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材《自動控製原理》（通常指國內高校廣泛采用的經典教材，如鬍壽鬆主編的版本）展開，對其核心概念、基本理論、分析方法和設計技術進行瞭全麵而詳盡的闡釋。 詳細章節內容解析（不包含具體習題答案）： 第一部分：自動控製理論基礎 緒論： 自動控製係統的概念與發展： 介紹自動控製的定義、重要性、發展曆程以及在現代工業、國防、經濟和日常生活中的廣泛應用。 自動控製係統的組成與基本組成部分： 詳細講解自動控製係統的基本構成要素，如控製器、執行器、傳感器、被控對象等，以及它們之間的相互作用。 自動控製係統的分類： 區分開環控製係統與閉環控製係統（反饋控製係統）的原理、特點和適用範圍。闡述伺服係統、穩態係統、綫性係統與非綫性係統、連續係統與離散係統等基本分類。 自動控製係統的性能指標： 介紹評價自動控製係統性能的關鍵指標，包括穩定性、穩態精度、動態性能（如響應速度、超調量、調節時間）等。 係統模型： 數學模型的建立： 講解如何根據物理係統的結構和特性，運用物理定律（如牛頓定律、基爾霍夫定律、拉普拉斯變換定律等）建立係統的數學模型。 傳遞函數： 詳細介紹傳遞函數這一描述綫性定常係統輸入輸齣關係的拉普拉斯域錶示方法。講解傳遞函數的概念、推導過程、性質以及在係統分析中的應用。 方塊圖與信號流圖： 闡述如何利用方塊圖和信號流圖直觀地錶示和簡化復雜係統，講解方塊圖的等效變換規則和梅遜公式等信號流圖分析方法。 係統模型轉換： 介紹係統在不同域（時域、頻域、復頻域）錶示之間的相互轉換，以及不同模型錶示方式（如微分方程、傳遞函數、狀態空間方程）之間的關係。 第二部分：綫性係統時域分析 時間響應分析： 典型輸入信號： 介紹階躍信號、斜坡信號、脈衝信號、正弦信號等典型輸入信號的特性。 一階係統的時域分析： 分析一階係統在不同典型輸入下的響應特性，講解時間常數、穩態值、上升時間等概念。 二階係統的時域分析： 詳細分析二階係統（包括欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼、無阻尼等情況）在階躍輸入下的響應，深入理解阻尼比、固有振蕩頻率、峰值時間和超調量等參數對係統動態性能的影響。 高階係統的時域分析： 討論高階係統響應的近似分析方法，如主導極點法。 穩定性分析： 穩定性概念： 明確界定綫性定常係統的穩定性（強穩定性、臨界穩定、不穩定）。 勞斯判據（Routh Criterion）： 詳細介紹勞斯判據這一代數穩定性判據，講解如何根據特徵方程的係數判斷係統的穩定性，以及判據的推導和應用。 虛軸上的根： 分析特徵方程在虛軸上齣現根（包括重根）對係統穩定性的影響。 第三部分：綫性係統頻域分析 頻率響應： 頻率響應的定義與意義： 解釋係統在正弦輸入下的穩態輸齣特性，以及頻率響應在係統分析和設計中的重要作用。 幅頻特性與相頻特性： 講解幅頻特性麯綫（模-頻率特性）和相頻特性麯綫（相角-頻率特性）的繪製與解讀。 奈奎斯特圖（Nyquist Plot）： 介紹奈奎斯特穩定性判據，講解如何通過繪製開環傳遞函數的奈奎斯特圖來判斷閉環係統的穩定性。 伯德圖（Bode Plot）： 詳細闡述伯德圖（幅頻特性和相頻特性在對數坐標係下的聯閤錶示）的繪製方法及其在係統分析中的應用，包括增益裕度和相位裕度的概念。 根軌跡法： 根軌跡的概念： 講解根軌跡是閉環係統極點隨開環增益變化的軌跡。 根軌跡的繪製規則： 係統性地介紹繪製根軌跡的八大基本規則，包括起始點、終止點、漸近綫、交越點、轉摺點、幅角和幅值條件等。 根軌跡在係統分析與設計中的應用： 闡述如何利用根軌跡分析係統穩定性、動態性能隨增益變化的趨勢，以及如何通過調整參數使根軌跡滿足性能要求。 第四部分：綫性係統狀態空間分析 狀態空間方程： 狀態變量與狀態方程： 引入狀態變量的概念，並講解如何建立描述係統內部狀態演變的綫性定常狀態空間方程（矩陣形式）。 相平麵法（僅在部分教材中涉及）： 簡要介紹相平麵法用於分析二階非綫性係統的運動軌跡。 從傳遞函數到狀態空間： 講解不同標準型的狀態空間錶示（如約當標準型、控製器標準型、觀察者標準型）。 從狀態空間到傳遞函數： 講解如何由狀態空間方程推導齣係統的傳遞函數。 狀態空間穩定性分析： 李雅普諾夫穩定性理論（Lyapunov Stability Theory）： 介紹李雅普諾夫第一方法（基於特徵值）和李雅普諾夫第二方法（構造李雅普諾夫函數）進行係統穩定性分析。 可控性與可觀性： 定義和判斷係統的可控性（能否通過輸入嚮量使係統狀態從任意初始狀態達到零狀態）和可觀性（能否通過輸齣嚮量推斷係統狀態）。 第五部分：綫性係統校正 係統校正的目的與方法： 串聯校正、反饋校正與反饋串聯校正： 介紹不同校正方式的原理和適用場閤。 改善係統性能的校正裝置： 講解比例（P）、積分（I）、微分（D）控製器以及PI、PD、PID控製器的工作原理及其對係統性能的影響。 校正裝置的設計方法： 根軌跡法設計： 利用根軌跡法調整校正裝置參數，使閉環極點位於期望區域。 頻率響應法設計（Nyquist圖、Bode圖）： 介紹如何利用奈奎斯特圖或伯德圖進行校正設計，如改變增益、引入滯後/超前網絡等。 狀態空間法設計： 簡要介紹極點配置等狀態空間設計方法。 第六部分：非綫性係統初步 非綫性係統的特點： 區分綫性係統與非綫性係統的本質區彆，介紹非綫性係統的典型特性，如飽和、死區、遲滯、飽和等。 非綫性係統的分析方法： 相平麵法（詳細講解）： 深入講解相平麵法的原理、繪製方法，以及如何利用相軌跡分析非綫性係統的穩定性、極限環等。 描述函數法： 介紹描述函數法用於近似分析含單一非綫性環節的係統的振蕩行為。 李雅普諾夫穩定性理論（在非綫性係統中的應用）： 重點介紹李雅普諾夫第二方法在判斷非綫性係統穩定性中的重要作用。 輔導與解答的側重點： 本書的“學習輔導”部分將聚焦於： 概念辨析： 深入剖析關鍵概念的內涵與外延，澄清易混淆之處。 原理推導： 提供重要公式、定理、判據的推導過程，幫助讀者理解其數學基礎。 方法講解： 詳細演示各種分析工具（如傳遞函數、伯德圖、根軌跡）的應用步驟和技巧。 典型例題解析： 通過精心挑選的例題，展示如何將理論知識應用於實際問題。 “習題解答”部分將對教材中各章節的習題提供詳細、規範的解答過程，並輔以必要的說明，幫助讀者檢驗學習效果，找齣薄弱環節。 本書的目標是幫助讀者建立紮實的自動控製理論基礎，培養良好的工程分析和設計能力。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我仿佛迴到瞭那個為瞭搞懂伺服電機模型而徹夜難眠的日子。清晰記得，當年我為瞭理解那個復雜的傳遞函數，在圖書館裏查閱瞭無數資料，最終還是在迷霧中徘徊。當這本《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》齣現在我麵前時，我幾乎不敢相信這是真的。它的標題就如同一盞明燈，照亮瞭我學習道路上的所有疑點。從目錄的結構就能看齣編者傾注的心血，每一個章節都緊密圍繞著“自動控製原理”的核心知識點展開，而且，它不是簡單地羅列概念，而是通過“學習輔導”這個切入點，層層遞進地解析每一個理論背後的邏輯。我可以想象，那些抽象的數學公式，那些令人頭疼的穩定性判據，在作者的筆下，一定會變得生動形象。我尤其期待它對根軌跡法、奈奎斯特圖、伯德圖等關鍵方法的講解，這些都是控製理論的基石，也是許多學生學習中的難點。這本書的齣現，讓我看到瞭解決這些難題的希望，它不僅僅是一本教材的輔助讀物，更像是一位經驗豐富的導師，將復雜的理論化繁為簡，引領我一步步走嚮掌握自動控製的精髓。我甚至已經開始構思，拿到這本書後，要如何按照它的章節順序，係統地梳理我的知識體係，彌補我當年學習中的那些遺憾。

評分☆☆☆☆☆

我是一名機械電子工程專業的本科生，坦白說，自動控製原理這門課對我來說一直是一道難以逾越的門檻。那些微分方程、拉普拉斯變換、傳遞函數，聽課的時候雲裏霧裏，做題的時候更是無從下手。我曾經嘗試過坊間的各種參考書，有的過於理論化，有的又過於簡單，總是無法觸及我真正需要的那種深度和廣度。當我在書店裏看到《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》時，我被它“學習輔導與習題解答”的定位深深吸引。這正是我需要的！我不需要再花費大量時間去篩選和理解零散的知識點，這本書似乎就是為我量身定做的。我迫切希望它能提供清晰的解題思路，詳細的步驟解析，甚至能夠點撥齣一些解題技巧和注意事項。我尤其想知道，書中是否會針對一些經典的、具有代錶性的例題，進行深入剖析，例如如何從物理模型建立係統方程，如何進行係統穩定性分析，如何設計控製器參數等。我相信，一本好的輔導書，不僅能幫助我理解理論，更能教會我如何將理論應用於實踐，解決實際工程問題。這本書的齣版，無疑是給我這位“卡殼”的學生注入瞭一劑強心針，我期待它能幫助我徹底擺脫對控製原理的恐懼，真正掌握這門重要的學科。

評分☆☆☆☆☆

我曾是一名對自動控製領域充滿憧憬的學生，但現實的學習過程卻遠比想象中坎坷。那些密密麻麻的公式和圖錶，常常讓我感到無從下手。直到在網上偶然看到《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》這本書的介紹，我仿佛看到瞭救星。我太需要一本能夠真正幫助我理解和掌握這門學科的書瞭。從書名來看，“學習輔導”部分應該能夠細緻地講解每一個知識點，可能還會包含一些我課堂上沒有完全理解透徹的細節。我期望它能夠對諸如係統建模、穩定性分析、時域響應、頻域分析、根軌跡、PID控製器設計等核心內容進行深入的講解，並且能夠提供豐富的圖示和實例，讓我能夠更形象地理解那些抽象的概念。而“習題解答”部分，我更看重它的質量。我希望它不僅僅是給齣答案，而是能夠詳細地解析解題思路，分析關鍵步驟，指齣常見的錯誤，甚至提供一些解題的技巧和方法。因為我知道，真正掌握一門學科，關鍵在於能夠獨立解決問題，而不僅僅是記住答案。這本書的齣現，讓我再次燃起瞭學習的鬥誌，我希望它能成為我攻剋自動控製原理這門課的強大助力。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣的在職工程師來說，重拾課堂知識，尤其是在技術更新迭代如此迅速的今天，顯得尤為重要。《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》這個書名，直接戳中瞭我的需求。在實際工作中，我們經常會遇到各種自動化控製係統的設計、調試和優化問題，而這些問題的解決，很大程度上依賴於紮實的自動控製理論基礎。然而，離開校園多年，很多細節和理論都有些模糊瞭。這本書，尤其是它的“學習輔導”部分，如果能提供對基本概念的深入闡釋，對核心理論的清晰梳理，以及對經典控製方法的重現，那將是極其寶貴的。我非常期待它能幫助我溫故知新，重新建立起完整的知識框架。更重要的是，書名中的“習題解答”部分，我期望它能包含各種類型的題目，從基礎概念題到復雜的工程應用題，並且解答能夠詳細、嚴謹，並附帶一些解題思路的引導，讓我能理解“為什麼這麼解”，而不僅僅是“怎麼解”。我相信，通過對這些習題的練習和解答的學習，我能夠更快地將理論知識與實際工程經驗相結閤，提升我在工作中的解決問題的能力和創新能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，總是能給我一種沉靜而嚴謹的學術氛圍。當我仔細閱讀《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》的介紹時，我被其“普通高等教育‘十一五’國傢級規劃教材”的定位所吸引。這錶明該書在學術上具有相當的權威性和指導性，其內容經過瞭嚴格的審校和推敲，能夠為學習者提供最準確、最係統化的知識。作為一名長期從事工程技術研究的開發者，我深知掌握紮實的理論基礎對於技術創新的重要性。自動控製原理是實現智能化、自動化係統的核心學科之一，而我所從事的領域，無時無刻不在與各種控製係統打交道。我尤其期待這本書能夠對反饋控製係統、開環與閉環係統的比較、綫性時不變係統的數學描述、係統的時域與頻域特性分析、穩定性判據（如勞斯判據、奈奎斯特判據）等基礎理論有深刻的闡述。同時，我希望“習題解答”部分能夠提供一些具有挑戰性的、能夠引導思考的題目，並且解答能夠詳細地推導過程，包括對各個參數選取理由的解釋，以及對結果的分析和討論。通過這樣的學習，我希望能進一步鞏固和深化我對自動控製原理的理解，並將其更好地應用於我實際的開發工作中，為解決更復雜的技術難題提供理論支持。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工程師，在實際工作中，我們經常會遇到需要設計和優化控製係統的場景。自動控製原理，正是我們解決這些問題的理論基礎。《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》這個書名，讓我眼前一亮，因為它直接命中瞭我的工作需求。我期待“學習輔導”部分能夠提供對經典控製理論的全麵梳理，尤其是在係統建模、穩定性分析、根軌跡法、頻率響應法、PID控製器設計等方麵，能夠有詳細的講解和實例演示。我希望它能夠幫助我迴顧和深化我對這些理論的理解，並能夠清晰地闡述這些理論在實際工程中的應用。同時，我非常看重“習題解答”部分。我期望它能夠包含大量具有代錶性的工程問題，並且解答能夠非常詳盡，不僅給齣計算過程，還能分析設計思路、參數選擇的依據，甚至提供一些調優的經驗和技巧。通過對這些題目的學習和練習，我希望能進一步提升我的工程實踐能力，能夠更有效地應對實際工作中遇到的各種控製係統設計和優化挑戰，從而為企業創造更大的價值。

評分☆☆☆☆☆

在大學的時光裏，我曾被自動控製原理這門課程的魅力所吸引，但同時也因為其內容的深度和廣度而倍感挑戰。《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》這本書的齣現，為我提供瞭一個重新審視和深入學習的機會。我預設，“學習輔導”部分會像一位經驗豐富的導師，為我細緻講解那些我曾經感到睏惑的知識點。例如，如何從物理係統的建模開始，推導齣係統的傳遞函數；如何理解係統響應的時域特性，並進行分析；如何運用頻率響應的方法，繪製伯德圖和奈奎斯特圖，進而判斷係統的穩定性。我希望這本書能夠用最清晰的語言和最直觀的圖示，幫助我剋服對抽象概念的理解障礙。而“習題解答”部分，則是我最期待的“實戰演練場”。我希望它能包含各種類型的習題，並且解答不僅僅是給齣最終結果，更重要的是提供詳細的解題步驟和思路分析，讓我明白每一步的邏輯依據，從而學會舉一反三。通過這本書，我希望能徹底融會貫通自動控製的原理，成為一名真正掌握這門學科的優秀人纔。

評分☆☆☆☆☆

在探索自動化世界的旅途中，《自動控製原理》無疑是必經的一站。作為一名對技術充滿好奇心的愛好者，我一直在尋找能夠深入淺齣地講解這門復雜學科的資源。《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》這個書名，立刻引起瞭我的注意。我設想，這本書的“學習輔導”部分，大概會像一位循循善誘的老師，將那些看似晦澀的公式和概念，用通俗易懂的語言加以解釋，或許還會穿插一些生動有趣的類比，幫助讀者構建直觀的理解。而“習題解答”部分，則更像是實驗室裏的實踐操作指南，它會帶領我一步步解開一道道難題，讓我親自體驗理論在實踐中的應用。我特彆希望這本書能包含對現代控製理論的一些基礎介紹，雖然書名強調的是“原理”，但如果能稍微觸及一些PID控製器的優化、模糊控製、神經網絡控製等前沿概念的入門，那就更完美瞭。我渴望通過這本書，不僅能理解“是什麼”，更能明白“為什麼”以及“如何做”，最終能夠獨立地分析和設計簡單的自動控製係統，為我未來在更廣闊的科技領域探索打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我對自動化和機器人技術一直抱有濃厚的興趣，而自動控製原理可以說是這個領域的基石。我曾經嘗試過閱讀一些介紹性的書籍，但往往因為理論過於抽象而難以深入。《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》這個書名，瞬間點燃瞭我學習的熱情。我腦海中描繪的畫麵是，它能夠以一種非常清晰、條理分明的方式，逐步引導讀者進入自動控製的世界。我期望“學習輔導”部分能夠從最基礎的概念講起，例如什麼是反饋，什麼是伺服係統，然後逐漸深入到更復雜的理論，比如狀態空間描述、李雅普諾夫穩定性等。我相信，作者一定能夠通過大量的圖例和實例，將那些抽象的數學模型變得直觀易懂。而“習題解答”部分，我更是把它看作是一份寶貴的“題庫”。我希望它能夠涵蓋各種類型的習題，從簡單的概念辨析到復雜的係統設計，並且每一道題的解答都能夠清晰地展示齣解題的邏輯和步驟，甚至提供一些解題的“小竅門”。通過反復練習這些題目，我希望能切實地提升我的問題解決能力，為我將來在自動化和機器人領域實現更高級的夢想打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將踏入社會的研究生，我對自動控製理論的應用有瞭更深層次的認識。我深知，紮實的理論功底是進行前沿研究的關鍵。在我的研究方嚮中，經常會涉及到一些復雜的動態係統，而對這些係統的分析和控製，都離不開自動控製原理。因此，我迫切地希望能夠找到一本高質量的學習輔導材料。《自動控製原理學習輔導與習題解答（第2版）》這個書名，如同一股清流，讓我看到瞭希望。我期待“學習輔導”部分能夠對經典的控製理論進行係統性的梳理，例如對綫性定常係統、非綫性係統、離散時間係統等都有深入的講解。我特彆希望能夠看到對模型降階、係統辨識、最優控製、魯棒控製等進階內容的介紹，即使是入門級的介紹，也能夠為我的後續研究提供方嚮。而“習題解答”部分，我期望它能夠包含一些具有研究意義的題目，解答能夠不僅僅停留在計算層麵，更能深入探討解題的理論依據和方法上的創新點。我相信，通過學習這本書，我能夠更有效地理解和掌握自動控製的精髓，為我未來的科學研究打下堅實的基礎。

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內容提要

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對輔助學習很有幫助

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自我檢測練習試捲一