自動控製原理(第三版)

自動控製原理(第三版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

吳懷宇 著
圖書標籤:
  • 自動控製原理
  • 控製理論
  • 經典控製
  • 現代控製
  • 係統分析
  • 數學模型
  • 傳遞函數
  • 穩定性
  • 頻率響應
  • 控製係統設計
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齣版社: 華中科技大學齣版社
ISBN:9787568033336
版次:3
商品編碼:12179281
包裝:平裝
叢書名: 新工科卓越工程師培養計劃電氣信息類專業係列教材
開本:16開
齣版時間:2017-09-01
用紙:膠版紙
頁數:376
字數:569000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書可作為自動化類、電氣工程類、電子信息類、儀器儀錶類等相關專業的本科生教材,也可供從事控製理論與控製工程研究、設計和應用的科技工作者參考使用。
"本書從課程性質與目標定位、課程內容與教學要求、基本概念與核心概念、係統分析與綜閤等關鍵問題入手,探索融閤啓發式、探究式、討論式等多樣化的“教”與“學”的學習方式,融入瞭“新工科”和高等工程教育認證的若乾內涵特徵。
"

內容簡介

本書是根據教育部高等學校自動化類專業“自動控製原理”課程教學大綱和高等工程教育認證標準的要求編寫的。全書從高等工程教育對人纔培養的新要求齣發,討論瞭經典控製理論的基本概念、基本原理和基本方法,嘗試將“新工科”和高等工程教育認證的內涵特徵融入控製係統建模、分析與綜閤,緻力於培養學生的創新意識、實踐動手能力和解決復雜工程問題的能力。全書共九章和兩個附錄。九章內容包括:緒論,綫性控製係統的數學模型,控製係統的時域分析,根軌跡法,控製係統的頻域分法,控製係統的校正與設計,非綫性控製係統,離散控製係統和直流電動機控製係統分析與綜閤。兩個附錄包括: Matlab/Simulink在控製係統分析與綜閤中的應用實例,自動化領域重要學術期刊、會議及文獻檢索工具。本書可作為自動化類、電氣工程類、電子信息類、儀器儀錶類等相關專業的本科生教材,也可供從事控製理論與控製工程研究、設計和應用的科技工作者參考使用。

作者簡介

"吳懷宇,男,1961年4月齣生,工學博士,教授,博士生導師。現任武漢科技大學副校長。2007全國優秀教師,中國冶金建設高級技術專傢,湖北省有突齣貢獻中青年專傢。
現為教育部高等學校電子信息與電氣學科教學指導委員會委員;教育部冶金自動化與檢測技術工程研究中心負責人; 教育部國傢精品課程評審人;國傢自然科學基金評審人;美國電氣與電子工程師學會會員(IEEE);英國電氣工程師學會會員(IEE) ;日本電子情報通信學會會員(IEICE)等。
目前主持國傢自然科學基金1項、國際科技閤作研究基金1項、教育部和湖北省研究基金各1項;主持省級教學研究課題2項;參加完成國傢自然科學基金1項、863項目1項、985項目1項等;獲省部級科技進步奬二等奬2項;教育部科技成果鑒定2項;湖北省自然科學優秀學術論文一等奬1項(2006);武漢市自然科學優秀學術論文一等奬1項(2005);國傢發明專利4項,實用新型專利2項;專著1部《時間序列分析與綜閤》(2004),參編教材1部《過程控製係統》共兩章(2002年第一版,2007年第二版);在IEEE Transactions on Robotics and Automation(2004.8)、IEEE/ASME Transactions on Mechatronics(2004.3)、IEICE Transactions on Electronics(2005.10)和Mechatronics(2006.1)等學術期刊上發錶論文50餘篇。SCI收錄5篇,EI收錄34篇,ISTP收錄18篇。"

精彩書評

本書的zui大特點是融入瞭“新工科”和高等工程教育認證的若乾內涵特徵,內容設置上貼近工程,貼近實踐,著力培養學生的實踐能力。

目錄

"1緒論(1)
1.1控製理論的形成與發展(1)
1.1.1自動控製理論階段(2)
1.1.2現代控製理論階段(6)
1.1.3智能控製理論階段(6)
1.2自動控製係統的基本概念(9)
1.2.1手動控製與自動控製係統(9)
1.2.2自動控製係統的基本環節(12)
1.2.3自動控製係統的基本變量(13)
1.2.4開環控製係統(13)
1.2.5閉環控製係統(14)
1.2.6復閤控製係統(15)
1.3自動控製係統性能的基本要求(16)
1.3.1穩定性(16)
1.3.2動態特性(18)
1.3.3靜態特性(20)
1.4自動控製係統的分類(21)
1.4.1綫性係統與非綫性係統(21)
1.4.2連續係統與離散係統(22)
1.4.3恒值係統與隨動係統(23)
1.4.4單變量係統與多變量係統(23)
1.4.5確定性係統與不確定性係統(23)
1.4.6集中參數係統與分布參數係統(23)
1.5教學內容與要求(23)
1.5.1教學內容(23)
1.5.2教學要求(24)
本章小結(25)
本章習題(25)
2綫性控製係統的數學模型(26)
2.1微分方程描述法(26)
2.2傳遞函數描述法(31)
2.2.1傳遞函數的定義(31)
2.2.2傳遞函數的基本性質(31)
2.2.3典型環節的傳遞函數(32)
2.3方框圖描述法(35)
2.3.1方框圖的定義(35)
2.3.2方框圖的等效變換(37)
2.4信號流圖描述法(41)
2.4.1信號流圖的定義與基本術語(42)
2.4.2信號流圖的基本性質(42)
2.4.3信號流圖的繪製(43)
2.4.4信號流圖的梅森公式(44)
2.5控製係統的典型傳遞函數(45)
2.5.1係統的開環傳遞函數(45)
2.5.2係統的閉環傳遞函數(46)
2.5.3係統的誤差傳遞函數(46)
本章小結(47)
本章習題(48)
自動控製原理(第三版)目錄3控製係統的時域分析(52)
3.1典型輸入信號(52)
3.2綫性定常係統的時域響應與性能指標(53)
3.2.1綫性定常係統的時域響應(53)
3.2.2控製係統時域響應的性能指標 (54)
3.3一階係統的時域響應(55)
3.3.1一階係統的單位階躍響應(55)
3.3.2一階係統的單位脈衝響應(56)
3.3.3綫性定常係統的重要特性(56)
3.4二階係統的時域響應(57)
3.4.1二階係統的數學模型(57)
3.4.2二階係統的單位階躍響應(58)
3.4.3二階係統的時域響應的性能指標(60)
3.4.4二階係統的單位脈衝響應(66)
3.5高階係統的時域響應(66)
3.5.1高階係統單位階躍響應(66)
3.5.2閉環主導極點(68)
3.6綫性定常係統的穩定性(69)
3.6.1控製係統穩定性的概念與條件(69)
3.6.2綫性定常係統穩定的充分必要條件(69)
3.6.3勞斯穩定判據(70)
3.6.4勞斯判據的特殊情況(71)
3.6.5赫爾維茨穩定判據 (73)
3.6.6穩定判據的應用(74)
3.6.7相對穩定性和穩定裕度(75)
3.7係統的穩態誤差(76)
3.7.1誤差及穩態誤差的基本概念(76)
3.7.2係統穩態誤差的計算(78)
3.7.3動態誤差係數(82)
3.7.4改善係統穩態精度的途徑(83)
本章小結(86)
本章習題(87)
4根軌跡法(90)
4.1根軌跡的基本概念(90)
4.2根軌跡方程(91)
4.3常規根軌跡繪製規則(93)
4.4廣義根軌跡及其繪製(101)
4.4.1參數根軌跡(101)
4.4.2零度根軌跡(103)
4.5控製係統的根軌跡分析(106)
4.5.1基於根軌跡的係統穩定性分析(106)
4.5.2基於根軌跡的係統穩態性能分析(106)
4.5.3基於根軌跡的係統動態性能分析(107)
4.5.4增加開環零、極點對根軌跡的影響(108)
本章小結(109)
本章習題(109)
5控製係統的頻域分析(111)
5.1頻率特性的基本概念(111)
5.1.1綫性係統的頻率響應和頻率特性(111)
5.1.2用圖形錶示頻率特性(113)
5.2典型環節的頻率特性(115)
5.2.1比例環節的頻率特性(116)
5.2.2積分環節的頻率特性(116)
5.2.3微分環節的頻率特性(118)
5.2.4慣性環節和一階微分環節的頻率特性(119)
5.2.5振蕩環節和二階微分環節的頻率特性(122)
5.2.6時滯環節的頻率特性(126)
5.3係統開環頻率特性(127)
5.3.1開環幅相頻率特性麯綫(127)
5.3.2開環對數頻率特性麯綫(133)
5.3.3最小相位係統和非最小相位係統(137)
5.4控製係統的頻域穩定性判據(139)
5.4.1幅角原理(139)
5.4.2奈氏判據(140)
5.4.3奈氏判據在伯德圖中的應用 (146)
5.5控製係統的相對穩定性(147)
5.5.1相位裕量(148)
5.5.2增益裕量(148)
5.5.3開環對數頻率特性與相對穩定性的關係(150)
5.6控製係統的閉環頻率特性(155)
5.6.1開環頻率特性與閉環頻率特性的關係(156)
5.6.2等M圓圖和等N圓圖(156)
5.6.3尼柯爾斯圖綫(159)
5.6.4非單位反饋係統的閉環頻率特性(162)
5.7頻域性能指標與時域性能指標的關係(162)
5.7.1開環頻域指標和時域性能指標的關係(162)
5.7.2閉環頻域指標與時域性能指標的關係(164)
本章小結(166)
本章習題(167)
6控製係統的校正與設計(169)
6.1控製係統校正的概念(169)
6.2常用校正裝置及其特性(172)
6.2.1超前校正裝置(172)
6.2.2滯後校正裝置(173)
6.2.3滯後�渤�前校正裝置(174)
6.2.4PID校正裝置(175)
6.3采用頻率法進行串聯校正(178)
6.3.1超前校正設計(179)
6.3.2滯後校正設計(180)
6.3.3滯後�渤�前校正設計(182)
6.3.4按係統期望頻率特性進行校正(184)
6.3.5PID校正(187)
6.4反饋校正及其參數確定(189)
本章小結(193)
本章習題(193)
7非綫性控製係統(197)
7.1非綫性係統概述(197)
7.1.1典型非綫性特性(197)
7.1.2非綫性係統的基本特徵(199)
7.1.3非綫性係統的分析方法及應用(201)
7.2描述函數法(202)
7.2.1描述函數法的基本概念(202)
7.2.2典型非綫性特性的描述函數(203)
7.2.3用描述函數法分析非綫性係統的穩定性(208)
7.3相平麵法(211)
7.3.1相平麵的基本概念(211)
7.3.2相軌跡的繪製(212)
7.3.3相平麵分析(214)
本章小結(223)
本章習題(223)
8離散控製係統(226)
8.1離散係統的基本概念(226)
8.1.1離散控製係統(226)
8.1.2離散控製係統的特點(229)
8.1.3離散控製係統的研究方法(229)
8.2信號的采樣與保持(229)
8.2.1采樣過程及其數學描述(229)
8.2.2采樣定理(231)
8.2.3信號的復現與零階保持器(232)
8.2.4采樣周期的選擇(234)
8.3z變換理論(235)
8.3.1z變換的定義(235)
8.3.2z變換方法(236)
8.3.3z變換基本定理(240)
8.3.4z反變換(243)
8.4離散控製係統的數學模型(245)
8.4.1差分方程(246)
8.4.2脈衝傳遞函數(247)
8.4.3差分方程和脈衝傳遞函數的關係(256)
8.5離散控製係統的分析(257)
8.5.1離散控製係統的穩定性(257)
8.5.2離散控製係統的穩態誤差(261)
8.5.3離散控製係統的動態性能分析(263)
本章小結(267)
本章習題(267)
9直流電動機控製係統分析與綜閤(270)
9.1直流電機簡介(270)
9.2直流電動機模型及特性分析(271)
9.2.1直流電動機模型(271)
9.2.2直流電動機模型特性分析(272)
9.3直流電動機閉環控製係統的時域分析(274)
9.3.1基於調速模型討論閉環控製與開環控製的優劣(274)
9.3.2基於位置模型討論PID閉環控製(277)
9.4直流電動機閉環控製係統的頻域分析(291)
9.5直流電動機位置與速度控製係統綜閤(293)
9.5.1直流電動機位置控製係統的根軌跡綜閤(293)
9.5.2直流電動機位置控製係統的頻域綜閤(302)
9.6直流電動機離散控製係統分析(312)
9.7直流電動機離散控製係統綜閤(315)
9.7.1利用連續域離散化方法綜閤控製係統(315)
9.7.2利用最小拍設計方法綜閤控製係統(318)
9.8直流電動機非綫性反饋控製係統綜閤(324)
9.8.1非綫性速度反饋校正改善動態品質(324)
9.8.2前嚮通道加入非綫性環節改善動態品質(326)
9.8.3用非綫性切換方式改善滯後(PI)校正(328)
本章小結(329)
附錄1Matlab/Simulink在控製係統分析與綜閤中的應用實例(330)
附錄2自動化領域重要學術期刊、會議及文獻檢索工具(358)
參考文獻(360) "

前言/序言

本書第二版自2012年8月齣版以來,一直受到廣大讀者、兄弟院校師生的喜愛與關注。本書第三次修訂,源於以下幾個重要背景。其一,2010年6月,教育部試點實施“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱卓越計劃),卓越計劃具有企業深度參與培養過程,學校按照國傢工程認證通用標準和行業標準培養工程人纔,強化培養學生工程能力和創新能力的要求和特點。其二,2016年6月2日,在吉隆坡召開的國際工程聯盟大會上,全票通過瞭我國加入《華盛頓協議》的轉正申請。由此,我國成為第18個《華盛頓協議》正式成員。這標誌著我國高等工程教育質量在國際上得到認可,加快瞭我國工程教育國際化步伐。今後,通過中國工程教育專業認證協會(CEEAA)認證的中國大陸工程專業本科學位將得到美、英、澳等所有該協議正式成員國的承認。其三,2017年2月18日,教育部在復旦大學召開“綜閤性高校工程教育發展戰略研討會”,第一次公開提齣“新工科”概念,並發布瞭有關新工科的十點共識,即“復旦共識”,初步提齣瞭新工科的內涵特徵、新工科建設與發展的路徑選擇等內容。2017年4月18日,教育部在天津大學舉行“工科優勢高校新工科建設研討會”,形成瞭“新工科建設行動路綫圖”,即“天大行動”。 2017年6月1日,清華大學召開工科發展研討會,製定並啓動“強化工科優勢行動計劃”。正是基於以上背景要求,《自動控製原理》第三次修訂試圖從課程性質與目標定位、課程內容與教學要求、基本概念與核心概念、係統分析與綜閤等關鍵問題入手,探索融閤啓發式、探究式、討論式等多樣化的“教”與“學”的學習方式,試圖融入“新工科”和高等工程教育認證的若乾內涵特徵。例如,運用工程數學和工程科學原理識彆、分析和錶達典型控製係統問題;將數學、工程知識和現代計算工具應用於解決復雜控製係統問題,包括理論分析、設計實驗與解釋數據等;通過拓展復雜控製係統的分析與綜閤訓練,著力培養學生自主學習、團隊協作與溝通的意識和能力等。總之,希望通過本次修訂,使《自動控製原理(第三版)》教材的內容更有助於培養學生的創新意識、實踐動手能力和解決復雜工程問題的能力。本次主要修改和增補內容說明如下。在1.1節,增補瞭與自動控製技術發展相關的zui新科技進展;將第二版1.3節閤並到1.2節中,便於讀者更加係統和完整地理解自動控製係統基本組成;將第二版1.5節閤並到1.3節中,並增加瞭有界輸入、有界輸齣穩定和李雅普諾夫穩定性的定義,使讀者易於係統地理解自動控製係統的基本要求。在2.3.2節,增補瞭比較點和引齣點移動解決方案的說明,使讀者易於理解和接受;在2.4節,增補瞭信號流圖與方框圖應用範圍的比較,便於讀者瞭解並熟悉信號流圖與方框圖的不同特點。在4.3節,重寫瞭常規根軌跡繪製規則的內容;在4.5.2節,重寫瞭基於根軌跡的係統穩態性能分析的內容。在5.3.3節,將開環對數幅頻特性低頻段特點與係統型彆關係納入到“開環對數頻率特性麯綫”這一節中,有助於讀者全麵地理解繪製過程及特性。將第二版6.2節調整到6.2.4節;考慮到利用根軌跡法進行校正在實際工程應用中很少涉及,刪除瞭第二版6.5節根軌跡法串聯校正。在7.3節,增補瞭相平麵分析法的發展曆程;在7.3.2節,增補瞭解析法和等傾斜綫法的優點分析;在7.3.3節,增補瞭非綫性係統相平麵分析與綫性係統相平麵分析的不同特點。刪除瞭第二版8.6節“zui少拍無差離散控製係統設計”部分。新增瞭第9章“直流電動機控製係統分析與綜閤”,藉助Matlab/Simulink數值計算工具對典型直流電動機控製係統進行瞭仿真分析、設計、驗證和比較,更有助於提高讀者分析和解決復雜工程問題的綜閤能力。擴充瞭每一章的思考題和控製工程綜閤練習題。將原來分布在各章zui後一節的Matlab/Simulink軟件工具在控製係統分析與綜閤中的應用實例集中於附錄一,學習難度從入門到提高,便於讀者循序漸進地學習和掌握。新增瞭附錄二,介紹瞭自動化領域代錶性的學術期刊、會議以及國際三大文獻檢索數據庫,供讀者查閱和參考。本書第三版由吳懷宇主編,參與本次修訂的有湖南大學譚建豪,鄭州大學曾慶山,三峽大學王仁明,長江大學硃清祥,武漢科技大學熊淩,河北工業大學張燕,廣西大學鬍立坤,中南民族大學張俊敏,武漢工程大學王後能,湖北工業大學常雨芳;武漢科技大學鄭秀娟協助補充和校對瞭部分內容。需要特彆指齣的是,國傢傑齣青年基金獲得者、武漢科技大學柴利教授,華北電力大學韓璞教授,江漢大學錢同惠教授、劉霞教授,中國地質大學賀良華教授,東華理工大學羅先喜教授及其他很多友人都給予瞭大力支持和熱情幫助。此外,本書第三版內容中仍然包含第一版和第二版諸多參編者的辛勤勞動成果。在本書齣版之際,請允許我嚮所有對於本書撰寫、修改、齣版與選用提供過幫助與支持的同誌們錶示衷心的感謝!本書修訂得到瞭教育部“自動控製原理”國jia級精品資源共享課程(教高廳函[2016]54號)、第一批“十二五”普通高等教育本科國jia級規劃教材(教高函[2012]21號)、“控製理論與應用核心課程”國傢教學團隊(教高函[2009]18號)和“自動控製原理”國jia級精品課程(教高函[2008]22號)等國傢教學質量工程項目的資助,在此錶示衷心的感謝!由於編者水平有限,書中難免有缺點與錯誤,懇請各界讀者和廣大師生進一步批評和建議。編者
《工程係統分析與建模》 這是一部深入剖析現代工程係統運行機製的著作,旨在為讀者構建一套係統化、精細化的分析與建模框架。書中內容涵蓋瞭從基礎概念到前沿技術的廣泛領域,強調理論與實踐的緊密結閤,特彆適閤於從事各類工程設計、優化與控製的專業人士以及相關專業的進階學生。 核心內容概覽: 第一部分:係統基礎理論與數學工具 本部分奠定堅實的理論基礎,首先迴顧和梳理瞭係統科學的核心思想,包括係統的定義、構成要素、狀態、輸入輸齣關係、反饋與前饋等基本概念。隨後,詳細闡述瞭進行係統分析所必需的數學工具,重點介紹綫性代數在係統描述中的應用,如矩陣運算、特徵值與特徵嚮量分析等。在此基礎上,深入講解微分方程在動態係統建模中的核心作用,包括常微分方程和偏微分方程的建立與求解方法,為理解係統的動態行為提供數學語言。拉普拉斯變換作為連接時域與頻域的關鍵橋梁,被詳盡地介紹其性質、運算規則以及在求解綫性常係數微分方程中的強大威力。傅裏葉分析則被引入,用於分析係統的穩態頻率響應,揭示信號的頻譜特性與係統對不同頻率成分的響應規律。Z變換作為離散時間係統分析的基礎,其概念、性質及應用也得到瞭充分的闡述。 第二部分:綫性係統建模與分析 本部分聚焦於綫性係統的建模方法與深入分析。首先,係統地介紹瞭如何根據物理規律、實驗數據或係統結構來建立描述綫性係統的數學模型,包括微分方程模型、傳遞函數模型以及狀態空間模型。傳遞函數作為輸入輸齣關係的簡潔錶示,在頻率域分析中尤為重要,本書將詳細介紹其性質、零極點概念以及它們對係統動態行為的影響。狀態空間模型則提供瞭一種更全麵的描述方式,能夠反映係統的內部狀態,本書將深入探討其解耦、可控性與可觀性等重要概念,以及如何從狀態空間模型導齣傳遞函數。接著,本書將重點講解綫性係統的時域響應分析,包括單位階躍響應、單位脈衝響應等,並分析超調量、調節時間、穩態誤差等關鍵性能指標,以及這些指標與係統模型參數之間的內在聯係。頻率響應分析作為另一重要分析手段,將通過伯德圖、尼奎斯特圖等工具,直觀地展現係統在不同頻率下的增益和相移特性,並由此引齣係統的穩定性判據,如奈奎斯特穩定判據和根軌跡法。 第三部分:非綫性係統特性與分析 與綫性係統不同,非綫性係統展現齣更加豐富和復雜的行為。本部分將引導讀者認識非綫性係統的基本特性,如飽和、死區、滯環、多值性等,並探討這些非綫性因素如何影響係統的動態行為。本書將介紹描述非綫性係統的常用數學模型,如非綫性微分方程。在分析方法上,將重點介紹綫性化技術,即在特定工作點附近將非綫性係統近似為綫性係統,從而利用綫性係統的分析工具來研究非綫性係統的局部行為。同時,還將引入相平麵分析等圖解方法,用於直觀地展示二維非綫性係統的運動軌跡和平衡點的性質。分岔理論和混沌現象也將被引入,揭示非綫性係統在參數變化時可能齣現的突變行為以及看似隨機但又遵循確定性規律的混沌現象,幫助讀者理解這些復雜現象的産生機製。 第四部分:係統辨識與參數估計 在實際工程中,精確的係統模型往往難以直接獲得。本部分將介紹係統辨識的基本原理和常用方法,即如何利用係統的輸入輸齣數據來估計其數學模型參數。本書將涵蓋靜態辨識和動態辨識兩類方法。靜態辨識側重於確定係統的穩態特性,如迴歸模型等。動態辨識則關注於建立係統的動態模型,將介紹基於模型的方法,如最小二乘法、最大似然法等,以及如何利用這些方法估計綫性係統模型的參數,包括傳遞函數和狀態空間模型的係數。此外,還將介紹一些模型結構的選擇策略,以及如何評估辨識模型的有效性。 第五部分:工程應用案例與前沿展望 本部分將通過一係列具體的工程應用案例,展示前述理論與方法在實際問題中的應用。案例將涵蓋但不限於機械係統、電子係統、熱工係統、生物係統等多個領域,例如機器人動力學建模與分析、航空航天飛行器姿態控製、電力係統穩定分析、化學反應器過程控製等。通過分析這些具體案例,讀者可以更深刻地理解理論知識的實踐意義。最後,本書將對係統分析與建模領域的一些前沿發展進行展望,包括大數據驅動的係統建模、機器學習在係統分析中的應用、復雜網絡係統分析以及智能控製理論等,為讀者未來的學習與研究指明方嚮。 《工程係統分析與建模》力求以清晰的邏輯、嚴謹的數學推導和豐富的實例,幫助讀者掌握分析和理解各類工程係統精髓的鑰匙,從而在復雜的工程實踐中做齣更加明智和有效的決策。

用戶評價

評分

在我看來,一本好的技術書籍,應該像一位經驗豐富的老友,它能夠在你迷茫時給予指引,在你睏惑時提供解答,並在你取得進步時與你一同歡喜。《自動控製原理(第三版)》這本書,正是這樣一本讓我倍感親切的老友。我常常在夜深人靜的時候,捧著它,細細品味書中的每一個字句。作者的寫作風格非常溫和而又堅定,他仿佛在和我進行一場心靈的對話,循循善誘,一點點地將我引入自動控製的深邃世界。我尤其喜歡書中關於“係統開環與閉環的比較”的章節。作者用大量的篇幅,對比瞭開環控製和閉環控製的優缺點,並結閤實際應用場景,說明瞭為什麼在大多數情況下,閉環控製係統更為優越。這讓我深刻理解瞭反饋控製的強大之處。我曾經嘗試著將書中介紹的“根軌跡法”應用到我的一個設計項目中。當我根據書中的步驟,一步步地繪製齣根軌跡圖時,我能夠清晰地看到,隨著增益的改變,係統的極點如何移動,以及這會如何影響係統的響應速度和穩定性。這種直觀的分析過程,讓我對係統的設計有瞭更深刻的認識。這本書的價值,並不僅僅體現在它所包含的知識量上,更在於它所傳達的“精神”。它鼓勵我不斷探索,不斷嘗試,不斷突破,去理解和駕馭那些看似復雜的工程難題。每一次翻開這本書,我都能從中汲取新的力量,感受到自動控製這個領域無窮的魅力。

評分

我一直認為,一本優秀的教科書,應該能夠引導讀者進行獨立思考,而不僅僅是信息的傳遞。《自動控製原理(第三版)》這本書,在這方麵做到瞭極緻。作者在講解每一個理論概念時,都會引導讀者思考“為什麼”和“怎麼樣”。比如,在講解“Nyquist穩定性判據”時,作者並沒有直接給齣判據的公式,而是通過分析係統的頻率響應特性,讓讀者自己去體會,為什麼頻率響應麯綫的形狀能夠反映係統的穩定性。這種引導式的學習方式,讓我不僅“知其然”,更“知其所以然”。我印象最深刻的是書中關於“狀態空間方法”的講解。作者用非常清晰的邏輯,介紹瞭如何將高階的微分方程轉化為一組一階的狀態方程,以及如何利用狀態嚮量來描述係統的動態特性。這種全新的視角,讓我對自動控製係統的理解上升到瞭一個新的高度。我曾在一個項目中,需要對一個復雜的非綫性係統進行建模和控製。當我閱讀到書中關於“非綫性係統分析”的章節時,我仿佛找到瞭解決問題的關鍵。作者介紹的各種非綫性分析方法,讓我能夠更好地理解係統的行為,並設計齣更有效的控製器。這本書的價值,不僅僅在於它提供瞭大量的自動控製知識,更在於它培養瞭我一種嚴謹的科學思維,一種用係統化、模型化的方法去解決問題的能力。

評分

我一直對那些能夠“自動”運轉起來的係統感到好奇。《自動控製原理(第三版)》這本書,就像一把鑰匙,為我打開瞭那個充滿奧秘的世界。初讀這本書,我會被那些復雜的數學公式和專業術語所震撼,但隨著閱讀的深入,我發現作者的講解非常有條理,他總能循序漸進地引導讀者進入自動控製的殿堂。我印象最深刻的是書中關於“李雅普諾夫穩定性分析”的部分。一開始,我以為這是一個純粹的數學理論,與實際應用相去甚遠。但作者通過一係列的例子,比如一個彈簧阻尼振子係統,讓我理解瞭李雅普諾夫函數是如何用來判斷係統的穩定性,而無需求解係統的所有運動軌跡。這種抽象的數學工具,在作者的筆下變得生動而富有意義。我記得在一個寒冷的鼕夜,我捧著這本書,一杯熱茶,在昏黃的燈光下,一遍遍地推導公式,嘗試理解那些微積分的含義。我仿佛看到瞭一個看不見的“大腦”,正在通過各種傳感器和執行器,不斷地調整和優化,讓一個係統始終保持在最佳的運行狀態。這本書不僅僅是關於數學和工程,它更是一種關於“智能”和“協同”的哲學。它讓我思考,如何讓機器變得更加“聰明”,如何讓不同的部件能夠高效地協同工作,從而實現更復雜、更精密的任務。這本書的價值,在於它不僅僅提供瞭知識,更提供瞭一種解決問題的思維方式,一種用係統化的眼光去看待世界的角度。

評分

拿到《自動控製原理(第三版)》這本書,我最初的感受是它的“實用性”。我一直對那些能夠讓事物“按部就班”運行的係統感到好奇,比如工廠裏的生産綫,又比如飛機上的導航係統。這本書,恰恰解答瞭我多年的疑惑。作者在講解“控製器設計”時,並沒有僅僅停留在理論層麵,而是提供瞭非常多的工程上的考量。我記得書中對“PID控製器”的講解,作者不僅介紹瞭PID的原理,還詳細討論瞭在實際應用中,如何根據被控對象的特性來選擇閤適的P、I、D參數,以及如何處理參數整定過程中可能齣現的超調、振蕩等問題。這讓我意識到,一個看似簡單的PID控製器,背後蘊含著豐富的工程經驗和精妙的數學技巧。書中還提供瞭大量的工程案例,這些案例覆蓋瞭工業自動化、機器人、航空航天等多個領域。我尤其喜歡書中對“模型預測控製(MPC)”的講解。作者通過一個具體的化工過程控製案例,讓我看到瞭MPC是如何通過預測未來係統的行為,並據此優化控製策略,從而實現更優的控製效果。這種前瞻性的控製思想,讓我對自動控製技術的未來發展充滿瞭期待。這本書的語言風格也非常清晰明瞭,作者善於使用圖錶和公式來輔助說明,讓抽象的概念更容易被理解。我常常在晚上,點一盞颱燈,與這本書為伴,感受著知識的力量,也感受著自己在這個領域的不斷成長。

評分

我一直認為,對一個學科的理解,始於對它的曆史和發展脈絡的認知。《自動控製原理(第三版)》這本書,在這方麵做得非常齣色。它並沒有一上來就拋齣最復雜的理論,而是從自動控製最原始的概念講起,比如古希臘時期水鍾的調速器,到工業革命時期蒸汽機的飛輪調速器,作者娓娓道來,讓我看到瞭自動控製技術是如何在人類文明的進程中,一步步地發展和演進的。這種曆史的視角,讓我對自動控製的理解不再局限於某個時期的技術,而是能夠將其置於一個更廣闊的視野中去審視。我尤其喜歡書中對“反饋”概念的引入。作者用非常生動形象的例子,比如恒溫器控製室內溫度,讓我深刻理解瞭反饋在維持係統穩定性和實現精確控製中的核心作用。當我讀到書中關於“數字控製”的部分時,我更是感到驚喜。作者詳細地介紹瞭離散係統和數字控製器的設計方法,這對於我這個對計算機和信息技術非常感興趣的人來說,無疑是雪中送炭。我能夠清晰地看到,模擬控製是如何演變為數字控製,以及數字控製在現代社會中扮演的角色。這本書的語言風格也非常流暢,作者善於使用類比和比喻,將抽象的概念具象化,讓讀者能夠更容易地理解和接受。我記得在一個陽光明媚的下午,我坐在公園的長椅上,翻閱著這本書,感受著知識的滋養,心中充滿瞭對科學探索的渴望。這本書讓我明白,自動控製不僅僅是一門技術,更是一種智慧,一種對世界運行規律的深刻洞察。

評分

說實話,我拿到《自動控製原理(第三版)》的時候,心裏是有些忐忑的。畢竟,自動控製這個領域聽起來就充滿瞭高深的數學和復雜的工程理論,我一個文科背景的學生,真的能夠讀懂嗎?然而,當我翻開這本書,這種顧慮很快就被打消瞭。作者的寫作風格非常獨特,他並沒有一開始就拋齣一堆公式和定義,而是從一些生動的例子入手,比如我們生活中常見的電飯煲、空調,甚至是汽車的巡航係統。他用非常形象的比喻,將復雜的控製概念解釋得淺顯易懂。我記得有一個章節講到“反饋控製”,作者用瞭“坐過山車”來類比,通過不斷地調整,來達到預期的速度和高度。這個比喻讓我一下子就抓住瞭反饋控製的核心思想,原來它並不是那麼遙不可及。書中的插圖也非常精美,那些係統框圖、波形圖,清晰地展示瞭信號的流動和係統的響應,比純文字的描述要直觀得多。我尤其喜歡書中對“係統建模”的講解,作者強調瞭模型的重要性,並介紹瞭多種建模方法,讓我理解瞭為什麼我們需要將現實世界中的係統抽象成數學模型,以及模型的準確性如何直接影響到控製器的設計。這本書最大的亮點在於,它不僅僅停留在理論層麵,還融入瞭大量的工程實踐經驗。書中提供瞭很多實際的案例分析,讓我看到瞭這些理論是如何應用到實際生産中的,比如如何設計一個穩定可靠的工業機器人控製係統,如何優化一個高速列車的運行平穩性。這些案例讓我對接下來的學習充滿瞭期待,也讓我看到瞭自動控製技術在未來社會發展中的巨大潛力。

評分

這本書的扉頁泛黃,散發著淡淡的紙張和油墨混閤的古老氣息,我第一眼看到它,就有一種穿越時空的錯覺。封麵上“自動控製原理(第三版)”幾個字,簡潔有力,仿佛凝聚瞭無數智慧的結晶。我迫不及待地翻開它,指尖劃過每一頁,感受著作者嚴謹的邏輯和清晰的思路。我曾在一個遙遠的午後,坐在窗邊,陽光斜斜地灑進來,照亮書頁上的每一個公式和圖錶。那些復雜的數學模型,曾經讓我望而生畏,但在這個版本中,它們仿佛被施瞭魔法,變得生動起來。作者用通俗易懂的語言,結閤大量的實例,將抽象的概念具象化,讓我能夠一步步地理解,甚至感受到控製理論的魅力。我尤其喜歡其中關於“係統穩定性”的章節,它不僅僅是理論的闡述,更像是對生命體徵的解讀,讓我深刻理解瞭什麼叫做“動態平衡”。每一次閱讀,我都能有新的體會,仿佛在與一位經驗豐富的導師對話,他循循善誘,指引我走齣迷茫,探索未知的領域。這本書不僅僅是一本教科書,更像是一扇窗,讓我得以窺見工業自動化、機器人技術、航空航天等眾多前沿科技背後最核心的驅動力。我常常在深夜,點一盞颱燈,與這本書為伴,沉浸在它構建的知識體係中,感覺自己仿佛也成為瞭那個能夠駕馭復雜係統的工程師,心中充滿瞭探索的衝動和創造的激情。這本書對我而言,不僅僅是學習的工具,更是一種精神的啓迪,它讓我看到瞭科學的嚴謹與美的統一,也讓我對未來充滿瞭無限的憧憬和期待。

評分

拿到這本《自動控製原理(第三版)》的時候,我的第一感覺是它“厚重”。這種厚重感不僅僅體現在紙張的剋數和頁碼的數量上,更在於它所承載的知識體係的深度和廣度。翻開目錄,那些熟悉的術語——傳遞函數、根軌跡、奈奎斯特圖、伯德圖……每一個都像一個等待我去破解的密碼,勾勒齣自動控製這個宏大領域的輪廓。我記得第一次接觸到“PID控製器”這個概念時,覺得它就像一個萬能鑰匙,能夠解決幾乎所有的控製問題。然而,隨著閱讀的深入,我纔意識到PID的背後是多麼精妙的數學原理和工程實踐。書中對PID參數整定的各種方法進行瞭詳細的講解,從試湊法到 Ziegler-Nichols 方法,再到更高級的自適應控製,作者層層遞進,邏輯清晰,讓我能夠理解為什麼不同的係統需要不同的參數設置,以及如何纔能達到最優的控製效果。我曾在一個實驗室裏,麵對一個復雜的機械臂,嘗試用書中的知識去分析它的模型,設計它的控製器。那些曾經抽象的公式,在實際的操作中變得鮮活,我能夠看到輸入信號的變化如何影響輸齣,係統的響應麯綫如何隨著參數的調整而改變。這種理論與實踐相結閤的學習過程,讓我對自動控製的理解不再停留在紙麵,而是真正地“玩轉”起來。這本書的附錄部分,還包含瞭大量的工程案例分析,這些案例來自不同的行業,涉及不同的應用場景,讓我看到瞭自動控製技術是如何在現實世界中發揮作用的,從工業生産綫的自動化,到傢用電器的智能化,再到航空航天器的精密導航,無處不有它的身影。這讓我更加堅信,掌握瞭自動控製原理,就相當於掌握瞭驅動現代社會發展的重要引擎之一。

評分

這本《自動控製原理(第三版)》給我帶來的驚喜,遠不止於知識的獲取,更在於它激發瞭我對事物運行規律的深度思考。我常常在閱讀過程中,將書中的理論與我日常生活中觀察到的現象聯係起來。比如,當我在廚房裏用鍋煮飯,觀察火力的大小如何影響米飯的成熟度,我就會聯想到書中的“開環控製”和“閉環控製”的區彆。又比如,當我在陽颱上觀察風吹過樹葉的搖曳,我就會思考,如果我想要讓樹葉以某種特定的頻率擺動,我需要施加怎樣的力,又需要如何調整我的施力方式,纔能達到最佳的效果,這讓我不由自主地聯想到“頻率響應”和“阻尼比”這些概念。作者在講解“穩定性判據”時,他並沒有僅僅羅列那些冷冰冰的數學公式,而是花瞭相當大的篇幅去解釋“穩定性”對於一個控製係統的意義,就好比一個航母編隊,如果失去瞭穩定性,即使擁有最強大的火力,也可能在一場風暴中覆滅。這種對“意義”的強調,讓我從“知其然”上升到“知其所以然”。這本書的排版也非常人性化,章節之間的過渡自然流暢,即使是復雜的概念,也能夠被拆解成易於理解的邏輯單元。我特彆喜歡書中對“根軌跡”的講解,作者用瞭大量的篇幅去分析根軌跡的繪製方法和它所反映的係統動態性能,讓我能夠直觀地看到,當係統的某個參數發生變化時,係統的極點會在復平麵上如何移動,進而影響係統的響應特性。這種可視化分析,讓我對係統的理解更加深刻。這本書不僅僅是讓我掌握瞭一些工程知識,更重要的是,它培養瞭我一種嚴謹的科學思維方式,讓我學會如何去分析問題,如何去尋找解決方案,以及如何去評估一個係統的優劣。

評分

我一直認為,一本好的教材,不僅僅是知識的搬運工,更應該是思維的啓迪者。《自動控製原理(第三版)》恰恰就是這樣一本讓我受益匪淺的書。從拿到它開始,我就被它嚴謹而又充滿活力的內容所吸引。書中對於“係統辨識”的講解,給我留下瞭深刻的印象。作者並沒有簡單地介紹幾種辨識方法,而是深入淺齣地分析瞭每種方法的優缺點,以及它們適用於哪些具體的場景。這讓我意識到,在實際的工程應用中,選擇閤適的建模方法與選擇閤適的控製器同等重要。我曾在一個項目組中,需要對一個未知的工業過程進行控製,而我們對這個過程的數學模型知之甚少。當我翻閱到這本書的“係統辨識”章節時,我仿佛找到瞭救星。我根據書中的指導,選擇瞭閤適的辨識算法,並成功地建立瞭一個能夠較好地描述該過程的數學模型。這使得我們後續的控製器設計工作得以順利進行,並最終取得瞭良好的控製效果。這本書的另一大特色是,它非常注重理論與實踐的結閤。書中提供瞭大量的工程實例,這些實例覆蓋瞭工業自動化、航空航天、機器人等多個領域。通過對這些實例的分析,我不僅鞏固瞭書中的理論知識,更重要的是,我看到瞭這些理論是如何在實際工程中得到應用的,以及如何解決實際工程中遇到的各種挑戰。例如,書中對“魯棒控製”的講解,讓我理解瞭在存在不確定性乾擾的情況下,如何設計齣性能穩定、可靠性高的控製器。這種深入的講解,讓我對自動控製技術在現代工程中的重要性有瞭更深刻的認識,也更加堅定瞭我繼續深入學習自動控製的決心。

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