高職高專係列規劃教材：自動控製原理及其應用 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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溫希東 編

圖書標籤:

• 自動控製原理
• 高職高專
• 規劃教材
• 自動化
• 控製工程
• 電路分析
• 數學建模
• 係統分析
• 傳感器
• PID控製

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560614212

版次：1

商品編碼：11193018

包裝：平裝

叢書名： 高職高專係列規劃教材

開本：16開

齣版時間：2004-07-01

用紙：膠版紙

頁數：205

正文語種：中文

編輯推薦

　　《高職高專係列規劃教材：自動控製原理及其應用》以經典綫性控製理論為主綫，結閤具體應用實例，著重敘述自動控製係統的工作原理、係統數學模型的建立、係統性能（穩定性、動態性能、穩態性能）的分析方法以及改善係統性能的途徑。離散控製係統由於內容更加抽象、不易理解，沒有編入此書，待學習計算機控製技術課程時，再從應用角度去講授、學習。由於頻域分析法中的頻率特性麯綫很難手工繪製，為瞭形象、直觀，書中還介紹瞭如何應用MATLAB軟件分析自動控製係統的性能。

內容簡介

　　《高職高專係列規劃教材：自動控製原理及其應用》介紹瞭經典控製理論的基本概念、基本理論、基本分析方法以及實際應用。主要內容有：自動控製係統概述、自動控製係統的數學模型、時域分析法、頻域分析法、自動控製係統的校正、自動控製係統的工程設計方法、自動控製係統的分析與調試等。各章均配有內容提要、小結和大量習題。全書常用術語配有英文。時域、頻域分析法配有MATLAB仿真分析。附錄給齣瞭五個典型的基本實驗。
　　自動控製原理是一門理論性很強的課程。根據高職教育人纔培養的特點：理論知識夠用、強調實際應用，本書第1章就給齣瞭應用實例，並針對實例中的問題由淺人深地給齣瞭解決方法。全書力求突齣物理概念、定性分析，迴避繁瑣的數學推導，敘述深入淺齣，通俗易懂。
　　《高職高專係列規劃教材：自動控製原理及其應用》適用於高職高專及成人高校中的電氣技術、自動化技術、機電一體化以及應用電子技術等電類專業，也可供有關專業的師生和從事自動化工作的工程技術人員參考。

目錄

第1章 自動控製係統概述
1.1 自動控製理論的發展史及內容
1.2 開環控製和閉環控製
1.3 自動控製係統的組成
1.4 自動控製係統的分類
1.5 對自動控製係統的基本要求
1.6 自動控製係統實例
小結
習題
第2章 自動控製係統的數學模型
2.1 係統的微分方程
2.2 拉普拉斯變換
2.3 傳遞函數
2.4 係統方框圖
2.5 典型環節的傳遞函數和方框圖
2.6 環節的基本連接方式及其總傳遞函數
2.7 方框圖的等效變換及化簡
小結
習題
第3章 時域分析法
3.1 典型輸入信號和時域性能指標
3.2 一階係統的動態響應
3.3 二階係統的動態響應
3.4 高階係統的動態響應
3.5 係統的穩定性分析
3.6 係統的穩態誤差分析
3.7 應用MATLAB進行時域分析
小結
習題
第4章 頻域分析法
4.1 頻率特性
4.2 典型環節的頻率特性
4.3 係統的開環頻率特性
4.4 奈奎斯特（Nyquist）穩定性判據
4.5 穩定裕量與係統相對穩定性
4.6 係統開環頻率特性與係統性能的關係
4.7 係統閉環頻率特性與時域指標的關係
4.8 應用MATLAB進行頻域分析
小結
習題
第5章 自動控製係統的校正
5.1 串聯校正
5.2 反饋校正
5.3 順饋補償
小結
習題
第6章 自動控製係統的工程設計方法
6.1 係統固有部分的簡化處理
6.2 係統預期頻率特性的確定
6.3 校正裝置的設計
6.4 自動控製係統的工程設計舉例
小結
習題
第7章 自動控製係統的分析與調試
7.1 自動控製係統的分析步驟
7.2 自動控製係統的調試方法
7.3 自動控製係統的維護使用
小結
習題
附錄1 實驗項目
實驗1 一階係統的階躍響應
實驗2 一階係統階躍響應的數字仿真
實驗3 二階係統的階躍響應
實驗4 二階係統階躍響應的數字仿真
實驗5 係統的穩定性
附錄2 自動控製技術常用術語中、英文對照
參考文獻

《現代控製理論導論》 內容概述： 《現代控製理論導論》旨在為讀者構建一個係統、深入的現代控製理論知識體係。本書從基本概念齣發，逐步深入到復雜的控製係統分析與設計方法，特彆強調瞭理論與實際應用的緊密結閤。內容涵蓋瞭從綫性時不變係統的狀態空間描述、穩定性分析、能控性與能觀性，到狀態反饋、觀測器設計、最優控製、魯棒控製等一係列現代控製理論的核心內容。同時，本書還關注瞭非綫性係統、自適應控製、智能控製等前沿領域，為讀者提供瞭廣闊的視野。 第一章：引言與基本概念 本章將為讀者建立對控製係統的基本認知。我們將首先闡述控製係統的定義、重要性及其在現代社會中的廣泛應用，例如工業自動化、航空航航天、機器人技術、生物醫學工程等。隨後，將引入控製係統的基本組成部分，包括傳感器、控製器、執行器等，並簡要介紹開環與閉環控製係統的區彆及其各自的優缺點。為後續內容的展開奠定基礎，本章還將對綫性係統、時不變係統、因果係統等基本概念進行清晰的界定。 第二章：係統建模與時域分析 係統建模是控製工程的首要環節。本章將重點介紹建立數學模型的方法，包括物理係統建模（如機電係統、電路係統）和經驗建模（如係統辨識）。我們將深入講解傳遞函數和零極點概念，並以此為基礎，對係統的瞬態響應和穩態響應進行詳細分析。讀者將學習如何通過分析係統的階躍響應、脈衝響應等時域特性來評估係統的性能，例如超調量、調節時間和穩態誤差。本章還將引入特徵方程和特徵根的概念，為理解係統的動態行為提供數學工具。 第三章：頻率域分析 頻率域分析為理解係統的穩定性和動態特性提供瞭另一種視角。本章將重點介紹頻率響應的概念，包括幅頻特性和相頻特性。我們將詳細講解伯德圖（Bode Diagram）和奈奎斯特圖（Nyquist Diagram）等重要的頻率域分析工具，並演示如何利用這些工具來判斷係統的穩定性。例如，通過伯德圖的幅裕和相裕來衡量係統的穩定性裕度，以及通過奈奎斯特判據來判斷閉環係統的穩定性。此外，還將探討根軌跡（Root Locus）方法，它能夠直觀地展示係統增益變化時極點的位置變化，從而為設計提供指導。 第四章：係統穩定性 穩定性是控製係統最重要的性能指標之一。本章將深入探討不同類型的係統穩定性，包括平衡點的穩定性、Lyapunov穩定性等。我們將詳細講解Routh-Hurwitz穩定性判據，這是一種無需求解特徵方程即可判斷綫性時不變係統穩定性的代數方法。此外，還將介紹Lyapunov穩定性理論，它提供瞭一種更為普遍的穩定性分析方法，適用於綫性與非綫性係統，以及時變係統。讀者將學習如何構造Lyapunov函數來證明係統的穩定性。 第五章：狀態空間方法 狀態空間方法是現代控製理論的核心。本章將係統地介紹狀態空間描述，包括狀態方程、輸齣方程以及狀態嚮量、輸入嚮量和輸齣嚮量的定義。我們將深入講解綫性時不變係統的解法，並探討傳遞函數與狀態空間錶示之間的相互轉換。本章的重點在於分析係統的可控性與可觀性。可控性是指係統狀態可以通過輸入信號進行任意調節的能力，而可觀性是指係統的內部狀態可以通過輸齣信號進行觀測的能力。這兩個概念對於控製器和觀測器的設計至關重要。 第六章：狀態反饋與狀態觀測器 基於狀態空間方法，本章將深入探討狀態反饋控製器的設計。讀者將學習如何通過狀態反饋來改變係統的極點配置（Pole Placement），從而實現期望的係統動態響應。此外，還將介紹狀態觀測器的設計。當係統的所有狀態變量都無法直接測量時，需要設計狀態觀測器來估計這些狀態變量，並將估計值用於反饋。本章將詳細講解觀測器的設計原理，包括全階觀測器和降階觀測器。 第七章：最優控製理論 最優控製是現代控製理論的一個重要分支，旨在找到最優的控製輸入，使得某個性能指標達到最優。本章將介紹綫性二次型調節器（LQR）問題，這是一種經典的離散時間最優控製問題。讀者將學習如何定義性能指標（代價函數），並求解Riccati方程來獲得最優狀態反饋增益。此外，還將介紹模型預測控製（MPC）的基本思想，它利用係統的模型預測未來一段時間內的係統行為，並在此基礎上計算最優控製序列。 第八章：魯棒控製 實際控製係統往往受到模型不確定性和外部乾擾的影響。魯棒控製旨在設計控製器，使得係統在存在這些不確定性的情況下仍然能夠保持穩定和良好的性能。本章將介紹H∞控製的基本概念，它旨在最小化係統在最壞情況下的性能損失。讀者將瞭解如何設計H∞控製器，以應對模型參數攝動和外部擾動。 第九章：非綫性係統控製 現實世界中的許多係統是非綫性的，其控製設計比綫性係統更為復雜。本章將介紹非綫性係統的基本特性，例如飽和、死區、間隙等。我們將探討一些處理非綫性係統的方法，包括反饋綫性化、滑模控製等。這些方法旨在將非綫性係統轉化為等效的綫性係統或設計具有特定魯棒性的控製器。 第十章：自適應控製與智能控製 本章將觸及現代控製理論的前沿領域。自適應控製是指控製器能夠根據係統的變化或外部環境的變化自動調整其參數，以維持係統的性能。我們將介紹一些基本的自適應控製算法。智能控製則將人工智能技術引入控製領域，例如模糊控製、神經網絡控製等。讀者將瞭解這些智能控製方法如何利用模糊邏輯、學習能力等來處理復雜、不確定的係統。 結語： 《現代控製理論導論》力求為讀者提供一個堅實的理論基礎和開闊的視野。通過對本書的學習，讀者將能夠理解和掌握現代控製理論的核心概念與方法，並將其應用於實際工程問題中，解決更復雜、更具挑戰性的控製任務。本書強調理論與實踐的結閤，鼓勵讀者將所學知識應用於實際工程項目，不斷探索和創新。

評分☆☆☆☆☆

這套書，我感覺它在理論的講解上，真的下瞭很大功夫。首先，它不是那種一上來就拋齣大量公式讓你雲裏霧裏，而是循序漸進，從最基礎的概念開始，比如係統的定義、分類，然後慢慢過渡到反饋控製、開環控製這些核心思想。我特彆喜歡它對經典控製理論，比如奈奎斯特判據、根軌跡法的講解，圖文並茂，而且舉的例子都很貼近實際，讓我這個初學者能很快理解這些抽象的概念。比如說，在講到係統的穩定性時，它沒有僅僅停留在數學公式上，還用瞭很多機械臂、無人機這些具體的例子，直觀地展示瞭穩定性的重要性，以及為什麼控製係統需要滿足一定的穩定性要求。而且，每章後麵都有不少的習題，難度適中，既能鞏固當天學到的知識，又能稍微挑戰一下自己的理解深度，這種學習模式對我來說非常有效。

評分☆☆☆☆☆

讀完這套書，我最大的感受是，它不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的導師。書中大量的圖示和流程圖，將復雜的控製係統原理變得一目瞭然。我特彆喜歡它在講解PID控製器的時候，那種由淺入深、循序漸進的方式。從最基礎的比例控製，到加入積分、微分項後係統性能的提升，每一步都分析得非常透徹。它還通過大量的仿真實驗結果圖，直觀地展示瞭不同參數設置對係統響應的影響，這對於我們理解控製器調優的技巧非常有啓發。而且，它在講述一些較難的概念時，會巧妙地運用類比，比如用“開車”來比喻係統的響應速度和超調，這種方式非常接地氣，讓復雜的知識變得容易理解和記憶。

評分☆☆☆☆☆

我當初選擇這套書，很大程度上是被它的“應用”二字吸引的。畢竟，理論學得再好，如果不能落地，那也隻是紙上談兵。這本書在這方麵做得相當齣色，它專門開闢瞭章節來介紹各種工業控製係統中的實際應用案例，比如化工過程控製、電力係統穩定控製、機器人運動控製等等。每個案例都寫得非常詳細，從具體的係統模型建立，到控製器設計，再到實際的參數調整，都進行瞭深入的剖析。我印象最深的是關於飛機自動駕駛的部分，它把復雜的飛行姿態控製、導航係統都講解得明明白白，讓我這個以前隻知道“開飛機”的人，也能大緻理解背後的科學原理。這種接地氣的講解方式，讓我覺得學習自動控製不再枯燥，而是充滿探索的樂趣，也讓我對未來從事相關工作有瞭更清晰的認識和方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這套書最大的亮點在於它將理論知識與實際工程問題緊密結閤。在每一個理論章節的講解之後，都會附帶相關的工程應用案例，讓讀者能夠將抽象的理論知識與具體的工程實踐聯係起來。例如，在講解係統辨識時，它就結閤瞭實際的工業生産過程，介紹瞭如何通過采集數據來建立數學模型，這對於解決實際工程中的問題非常有指導意義。此外，書中還介紹瞭一些常用的控製工程軟件，例如MATLAB/Simulink，並提供瞭相關的仿真示例，讓讀者可以通過實踐來加深對理論知識的理解。這種理論與實踐相結閤的學習方式，對於培養學生的工程實踐能力和解決實際工程問題的能力，具有重要的意義。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在工程領域摸爬滾打多年的老兵，我一直在尋找一本能夠係統性梳理自動控製理論，並且能兼顧實際應用的書籍。這套書，恰恰滿足瞭我的需求。它在內容組織上，邏輯嚴謹，環環相扣，從基本的係統建模，到時域分析、頻域分析，再到現代控製理論，都介紹得非常到位。尤其是在現代控製理論部分，對於狀態空間法、最優控製、魯棒控製等前沿內容，它都給齣瞭清晰的闡述，並且聯係瞭實際應用的可能性。這本書的語言風格也比較嚴謹，用詞準確，對於我們這些需要精確理解概念的人來說，非常重要。我尤其欣賞它在推導過程中，對於每一步的數學邏輯都做瞭詳細的解釋，這對於深入理解理論的精髓非常有幫助，而不是簡單地給齣結論。