現代控製理論(第2版)/21世紀高等學校規劃教材·電子信息

現代控製理論(第2版)/21世紀高等學校規劃教材·電子信息 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

張蓮,鬍曉倩,彭滔,餘成波 著
圖書標籤:
  • 控製理論
  • 現代控製
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  • 規劃教材
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  • 工程
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302440598
版次:2
商品編碼:12005417
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-11-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

  本書是一本適應21世紀教學需要的闡述現代控製理論基礎知識的教材。本書包含瞭現代控製理論基礎的主要理論和方法,全書共分7章,著重講述瞭狀態空間描述的建立、係統定量分析(狀態方程的解)、係統的定性分析(能控性,能觀性,李雅普諾夫穩定性)、係統的綜閤(狀態反饋與狀態觀測器設計)以及*優控製的3種基本方法(變分法、*小值原理、動態規劃法),並在保證理論知識體係結構完整的前提下,融入MATLAB在現代控製理論中的應用。全書結構清晰,便於讀者從整體上掌握現代控製理論的基本內容。
  本書由淺入深,論證與實例配閤緊密,富有啓發性。全書各章節之間內容緊密銜接,與經典控製理論中有關內容的聯係密切,可讀性好,便於課堂教學與自學。主要算法給齣瞭對應的應用MATLAB求解的方法,使讀者通過本書的學習,既能打下紮實的理論基礎,又能掌握應用MATLAB對控製係統進行分析與設計的技能。每章末有一定數量的習題與MATLAB實驗題,主要用以檢驗對基本概念的理解和訓練對分析以及對設計方法的使用。
  本書既可作為高等院校自動化、電氣工程及其自動化等專業本科和非自動化專業研究生教材,也可供從事自動化方麵工作的科技人員學習參考。

目錄

第1章緒論
1.1控製理論的發展
1.2現代控製理論中的兩個重要概念
1.2.1係統的能控性
1.2.2係統的能觀性
1.3現代控製理論的主要內容
1.4本書研究的主要內容
第2章狀態空間描述
2.1狀態空間分析法
2.1.1動力學係統
2.1.2例子
2.1.3狀態變量和狀態嚮量
2.1.4狀態空間與狀態空間描述
2.1.5狀態空間描述的一般形式
2.2狀態結構圖
2.2.1狀態結構圖繪製的基本方法
2.2.2一階係統的狀態結構圖
2.2.3三階單輸入單輸齣係統的狀態結構圖
2.2.4二輸入二輸齣二階係統的狀態結構圖
2.3狀態空間描述的建立
2.3.1由係統結構圖建立狀態空間描述
2.3.2由係統機理建立狀態空間描述
2.4狀態空間描述的標準形式
2.4.1傳遞函數中無零點時的實現
2.4.2傳遞函數有零點時的實現
2.5由狀態空間描述求傳遞函數陣
2.5.1傳遞函數(陣)
2.5.2組閤係統的傳遞函數陣
2.6狀態嚮量的綫性變換
2.6.1狀態空間錶達式的非唯一性
2.6.2係統特徵值的不變性和係統的不變性
2.6.3狀態空間錶達式變換為約當標準型
2.7離散係統的狀態空間描述
2.7.1狀態空間錶達式
2.7.2脈衝傳遞(函數)矩陣
2.8狀態空間的MATLAB描述
2.8.1數學模型的建立
2.8.2模型間的轉換
2.8.3組閤係統的傳遞函數陣
2.8.4綫性變換
本章小結
習題
MATLAB實驗
第3章綫性係統的運動分析
3.1綫性定常係統狀態方程的齊次解(自由解)
3.1.1冪級數法
3.1.2拉氏變換法
3.2狀態轉移矩陣
3.2.1狀態轉移矩陣的含義
3.2.2狀態轉移矩陣的基本性質
3.2.3幾個特殊的矩陣指數函數
3.2.4狀態轉移矩陣的計算
3.2.5由狀態轉移矩陣求係統矩陣
3.3綫性定常係統非齊次狀態方程的解
3.3.1積分法
3.3.2拉氏變換法
3.3.3特定輸入下的狀態響應
3.4綫性時變係統的運動分析
3.4.1綫性時變係統齊次狀態方程的解
3.4.2狀態轉移矩陣��(t,t0)的基本性質
3.4.3狀態轉移矩陣��(t,t0)的計算
3.4.4綫性時變係統非齊次狀態方程的解
3.4.5綫性時變係統的輸齣
3.5綫性係統的脈衝響應矩陣
3.5.1綫性時變係統的脈衝響應矩陣
3.5.2綫性定常係統的脈衝響應矩陣
3.5.3傳遞矩陣與脈衝響應矩陣的關係
3.5.4利用脈衝響應矩陣計算控製係統的輸齣
3.6連續係統的離散化
3.6.1問題的提齣
3.6.2基本假設
3.6.3綫性定常係統的離散化
3.6.4近似離散化
3.6.5綫性時變係統的離散化
3.7綫性離散係統的運動分析
3.7.1綫性定常離散係統方程的解
3.7.2綫性時變離散係統狀態方程的解
3.8基於MATLAB的運動分析
3.8.1基於MATLAB的綫性定常係統的運動分析
3.8.2基於MATLAB的綫性離散係統的運動分析
本章小結
習題
MATLAB實驗
第4章係統的能控性與能觀性
4.1綫性定常係統能控性定義及判據
4.1.1能控性基本概念
4.1.2能控性定義
4.1.3能控性判據
4.1.4輸齣能控性及判據
4.2綫性定常係統能觀性定義及判據
4.2.1能觀測性基本概念
4.2.2能觀性定義
4.2.3能觀性判據
4.3綫性時變係統的能控性與能觀性
4.3.1綫性時變係統的能控性判據
4.3.2綫性時變係統的能觀性判據
4.4離散定常係統的能控性與能觀性
4.4.1離散定常係統能控性定義及判據
4.4.2離散定常係統能觀測性定義及判據
4.4.3連續係統的能控性、能觀性與離散係統的能控性、能觀性之間
的關係
4.5對偶原理
4.5.1綫性係統的對偶關係
4.5.2對偶原理
4.6能控標準型與能觀標準型
4.6.1單輸入係統的能控標準型
4.6.2單輸齣係統的能觀測標準型
4.7係統的結構分解
4.7.1基本概念
4.7.2按能控性分解
4.7.3按能觀測性分解
4.7.4標準分解
4.8傳遞函數陣的實現
4.8.1實現的基本概念
4.8.2多輸入多輸齣係統的能控性與能觀性實現
4.8.3最小實現
4.9傳遞函數與能控性和能觀性之間的關係
4.9.1單輸入單輸齣係統能控性、能觀性與傳遞函數之間的關係
4.9.2多輸入多輸齣係統的能控性、能觀性與傳遞函數陣之間的關係
4.10利用MATLAB分析能控性與能觀性
4.10.1常用函數
4.10.2控製實例
本章小結
習題
MATLAB實驗
第5章控製係統的穩定性
5.1外部穩定性與內部穩定性
5.1.1外部穩定性
5.1.2內部穩定性
5.2Lyaponov定義下的穩定性
5.2.1係統的平衡狀態
5.2.2狀態矢量範數
5.2.3李雅普諾夫意義下的穩定性定義
5.2.4外部穩定性與內部穩定性之間的關係
5.3李雅普諾夫判穩第一法
5.3.1綫性定常係統的穩定性分析
5.3.2綫性時變係統的穩定性分析
5.3.3非綫性係統的穩定性分析
5.4李雅普諾夫判穩第二法
5.4.1李雅普諾夫第二法的基本思想
5.4.2標量函數V(x)的符號性質(Sign)
5.4.3二次型標量函數的符號性質
5.4.4李雅普諾夫第二法的穩定性判據
5.5李雅普諾夫法在綫性係統中的應用
5.5.1李雅普諾夫矩陣方程
5.5.2李雅普諾夫矩陣方程在綫性定常係統穩定性判彆中的應用
5.5.3基於李雅普諾夫第二法的綫性時變係統的穩定性分析
5.5.4綫性定常離散係統的穩定性
5.5.5用李雅普諾夫函數估算係統響應的快速性
5.6李雅普諾夫第二法在非綫性係統中的應用
5.6.1剋拉索夫斯基法
5.6.2阿塞爾曼法
5.7基於Lyapunov第二法的參數最優問題
5.7.1綫性二次型最優控製問題
5.7.2參數最優問題的Lyapunov第二法的解法
5.8基於李雅普諾夫第二法的模型參考控製係統
5.8.1模型參考控製係統
5.8.2控製器的設計
5.9基於MATLAB的穩定性分析
5.9.1穩定性分析的常用函數
5.9.2基於MATLAB的穩定性分析實例
本章小結
習題
MATLAB實驗
第6章係統的綜閤
6.1基本概念
6.1.1引言
6.1.2性能指標的類型
6.1.3綫性反饋係統的基本結構
6.2極點配置與狀態反饋
6.2.1期望極點對係統動態性能的影響
6.2.2狀態反饋與極點配置
6.2.3單變量係統極點配置定理
6.2.4狀態反饋下閉環係統的鎮定問題
6.3輸齣反饋
6.3.1輸齣反饋至矩陣B後端
6.3.2輸齣反饋至矩陣B前端
6.3.3狀態反饋與輸齣反饋的比較
6.4狀態重構與狀態觀測器
6.4.1開環狀態觀測器
6.4.2閉環全維狀態觀測器
6.4.3配置狀態觀測器反饋增益矩陣G的方法
6.4.4降維狀態觀測器
6.5帶狀態觀測器的狀態反饋係統
6.5.1係統的結構與數學模型
6.5.2閉環係統的基本特性
6.5.3具有降階觀測器的觀測—狀態反饋控製係統
6.6解耦控製係統
6.6.1係統解耦基本原理
6.6.2用前饋補償器實現解耦
6.6.3用串聯補償器實現解耦控製
6.6.4用輸入變換和狀態反饋實現解耦控製
6.6.5解耦係統的綜閤控製
6.7穩態精度與漸近跟蹤
6.7.1穩態精度與跟蹤問題
6.7.2內模原理
6.7.3無靜差跟蹤控製係統的設計
6.7.4倒立擺的無靜差(Ⅰ型)位置跟蹤係統設計
6.8基於MATLAB的係統綜閤
6.8.1常用函數指令
6.8.2應用舉例
本章小結
習題
MATLAB實驗
第7章最優控製
7.1基本概念
7.2變分法在最優控製中的應用
7.2.1泛函與變分法的基本概念
7.2.2泛函極值
7.2.3橫截條件
7.2.4條件極值
7.3極小值原理
7.3.1連續係統的極小值原理
7.3.2離散係統的極小值原理
7.4動態規劃
7.4.1最優性原理
7.4.2離散係統的動態規劃
7.4.3連續係統的動態規劃
7.4.4變分法、極小值原理與動態規劃
7.5綫性二次型最優控製
7.5.1綫性二次型問題
7.5.2狀態調節器
7.5.3輸齣調節器
7.5.4輸齣跟蹤問題
7.6實用最優控製係統
7.6.1電機拖動控製
7.6.2人造地球衛星姿態控製
7.6.3二級倒立擺控製
7.7運用MATLAB求解最優控製問題舉例
本章小結
習題
MATLAB實驗
附錄A常用符號錶
附錄B嚮量空間與矩陣理論的基本知識
附錄CMATLAB軟件中常用控製指令說明
參考文獻

前言/序言

  第一版前言
  現代控製理論是在自動控製、電氣工程、信息工程以及計算機技術學科發展基礎上建立起來的一門理論與實踐相結閤的課程。隨著科技的發展,現代控製理論的概念、方法和體係已經滲透到許多學科領域。學科的交叉發展要求高級工程技術人員必須更多地瞭解和掌握其他相近學科、專業的知識。因此,對於自動化以及相關專業的本科生和一些非控製類專業的碩士生學習現代控製理論的基礎知識以及掌握利用MATLAB分析、設計控製係統的方法是時代的要求。
  為適應我國高等教育人纔培養的要求,改革本課程體係和更新教學內容,已成為一項十分迫切的重要任務。針對現代控製理論基礎具有理論性強、內容抽象的特點,本書著重於基本概念和理論的闡述,精選內容,注重應用,並盡量做到深入淺齣,理論聯係實際,結構清晰,從整體上介紹現代控製理論的基本內容,以適應控製理論教學改革需要和21世紀對人纔培養的要求。
  本書在編寫中強調狀態空間控製理論與工程實踐問題緊密結閤,注重對讀者分析問題和解決實際問題能力的培養,具有如下特色: ①結構清晰,便於讀者從整體上掌握現代控製理論的基本方法。本書貫穿瞭動態係統在狀態空間數學模型基礎上的“定量分析→定性分析→極點配置→最優反饋控製”這一結構主綫; ②注重物理概念,避免繁瑣的數學推導,論證與實例配閤緊密,易於理解,突齣現代控製理論的工程應用背景,便於讀者運用理論知識解決實際問題; ③在闡述現代控製理論的基本方法時注意與經典控製理論基本方法的聯係與比較; ④在保證理論知識體係結構完整的前提下,融入MATLAB在綫性係統理論和最優控製中的應用; ⑤每章均附有較豐富的例題、習題、上機實驗題,便於讀者自學,有利於提高讀者計算機應用能力和研究能力。
  全書共分7章,闡述現代控製理論的最基本內容,包括控製理論的發展、狀態空間的基本概念、狀態空間描述的建立和標準型、係統的運動分析、能控性與能觀性的概念與判據、係統的結構分解與實現、應用李雅普諾夫法分析係統的穩定性、極點配置、狀態反饋和狀態觀測器以及最優控製理論等。在每章後麵分彆介紹瞭MATLAB在現代控製理論中的一些應用,如何利用計算機輔助設計方法解決自動控製領域的一些係統分析和設計問題。
  全書由餘成波統稿。參加編寫的人員有張蓮(第1~3章),鬍曉倩(第4~6章),王士彬(第7章)。鬍柏棟、李泉、秦華鋒、謝東坡、龔智、許超明等同誌也參加瞭本書部分章節的編寫工作。
  本書在編寫過程中,參閱瞭很多專著及文獻,同時許多兄弟院校的同行們為本書的編寫提齣瞭許多寶貴意見並提供瞭許多幫助,在此,一並錶示衷心感謝。
  本書可作高等院校自動化、電氣工程及其自動化等專業本科和非自動化專業研究生教材,也可供從事自動化方麵工作的科技人員學習參考。
  由於編者的水平有限,書中難免有錯誤和不當之處,敬請廣大的國內同行與讀者給予批評與指正。
  隨著科技的發展,現代控製理論的概念、原理和方法已經廣泛地運用於社會生活的方方麵麵。如何使狀態空間控製理論與工程實際問題緊密結閤,提高學生分析、解決工程實際問題的能力,為其今後從事先進控製理論和技術的研究提供支持,本書已在第一版的編寫過程中做瞭許多的努力和嘗試,形成瞭注重物理概念、避免繁瑣數學推導和與經典控製理論形成參照對比的闡述方法,以及附有豐富例題、習題與MATLAB應用實例的特色。
  為適應新時期高等教育人纔培養工作的需要,以及科學技術發展的新趨勢和新特點,按自動化專業培養目標和培養要求,並結閤最新教學大綱,本書在第一版的基礎上進行瞭修訂,以適閤廣大高校相關專業需求,反映當前控製技術發展的主流和趨勢。
  本次再版在保持第一版框架體係、主要內容及基本特色的基礎上,主要進行瞭如下修改和補充:
  (1) 修訂瞭第一版中一些數學公式、圖錶和單位中存在的疏漏,修改瞭部分內容的闡述方式,力求更加符閤理工科學生的認識規律;
  (2) 在第2章至第7章習題中補充瞭MATLAB實驗題,有利於讀者計算機應用能力和實踐能力的提高;
  (3) 結閤在工程控製係統設計實例,對書中部分例題進行瞭修改,以展示更符閤實際情況的控製任務分析、狀態控製模型建立、控製器分析與設計的整個過程。
  本書可作高等工科院校自動化本科和非自動化專業研究生教材,也可供從事自動化方麵工作的科技人員學習參考。
  本書由7章組成,主要由張蓮、鬍曉倩、彭滔、餘成波編寫。張攀、陳大孝等同誌參加瞭本書部分內容的編寫工作。
  本書是在第一版的基礎上改寫的,並利用瞭第一版書的部分材料。
  全書的錯誤和缺點由主編和全體編著者共同負責。由於編者的水平有限,書中難免有錯誤和不當之處,敬請廣大的國內同行與讀者給予批評與指正。
  編者
  2016年2月


現代控製理論(第2版)/21世紀高等學校規劃教材·電子信息 內容梗概 《現代控製理論(第2版)》是一本旨在係統闡述現代控製理論核心概念、方法與應用的學術著作,特彆契閤電子信息類專業高年級本科生及研究生學習需求。本書在繼承經典控製理論基石之上,深入探討瞭狀態空間方法、最優控製、穩定性理論、可控性與可觀測性、數字控製係統等關鍵領域,並融入瞭近年來控製理論發展的前沿思想與技術。全書邏輯嚴謹,循序漸進,既注重理論的深度與廣度,又兼顧實際工程應用的指導意義。 第一部分:基礎理論與狀態空間方法 本書的開篇,將帶領讀者迴顧並鞏固經典控製理論的精華,為進入現代控製理論的大門奠定堅實基礎。在此之上,本書將重點引入狀態空間方法,這是一種能夠全麵描述動態係統的數學工具,無論係統是否為綫性、時不變,抑或是否具有多輸入多輸齣結構,都能夠通過狀態嚮量、輸入嚮量和輸齣嚮量來精確刻畫。 綫性定常係統:詳細介紹綫性定常係統的基本數學模型,包括微分方程描述和傳遞函數描述,並闡述兩者之間的內在聯係。重點在於如何將實際的物理係統轉化為代數方程組,為後續的狀態空間分析打下基礎。 狀態變量的選擇與意義:探討狀態變量的選取原則、自由度以及其物理意義。讀者將理解狀態變量是如何捕捉係統內部動態行為,並成為描述係統演化的關鍵要素。 狀態方程與輸齣方程:深入解析描述係統動態演化的狀態方程($dot{mathbf{x}}(t) = mathbf{A}mathbf{x}(t) + mathbf{B}mathbf{u}(t)$)和係統輸齣方程($mathbf{y}(t) = mathbf{C}mathbf{x}(t) + mathbf{D}mathbf{u}(t)$)。讀者將學習如何根據係統物理結構或實驗數據建立這些方程,並理解矩陣A、B、C、D各自所代錶的係統特性。 係統解的計算:詳細介紹求解綫性定常係統微分方程的多種方法,包括使用矩陣指數的方法,以及Laplace變換在狀態空間模型中的應用。重點講解如何利用這些工具預測係統在給定初始狀態和輸入下的未來行為。 非綫性係統的狀態空間描述:雖然現代控製理論的核心在很大程度上是針對綫性係統展開的,但本書也會觸及非綫性係統的狀態空間描述。介紹非綫性係統的基本特點,以及如何通過近似 linearization 的方式將其轉化為局部綫性的模型,為非綫性係統的分析提供初步的思路。 第二部分:係統分析與基本性質 在掌握瞭狀態空間描述之後,本書將著力於對控製係統的內在性質進行深入分析。這些性質直接關係到係統的行為錶現,是設計有效控製器的前提。 穩定性理論:這是控製理論中的核心概念。本書將係統地介紹不同類型的穩定性: Lyapunov穩定性:詳細闡述Lyapunov第一法(直接法)和第二法(間接法)的原理與應用。通過構造Lyapunov函數,無需求解復雜的微分方程,即可判斷係統的穩定性。這將是分析復雜係統穩定性的強大工具。 漸近穩定性:在Lyapunov穩定性的基礎上,深入探討漸近穩定性,即係統不僅能迴到平衡點,而且還能在有限時間內收斂到平衡點。 指數穩定性:進一步介紹指數穩定性,強調係統收斂的速度。 外部穩定性(BIBO穩定性):與經典控製理論中的BIBO穩定性概念相聯係,並探討其與內部穩定性的關係。 可控性與可觀測性:這兩個概念是現代控製理論的基石,直接關係到能否通過控製輸入改變係統的狀態,以及能否通過測量輸齣來推斷係統的內部狀態。 可控性:詳細闡述完全可控性的定義、判據(如Gramian矩陣判據、秩判據)以及其在控製器設計中的重要作用。讀者將理解,一個完全可控的係統意味著我們可以通過外加輸入,在任意有限時間內將係統狀態從任意初始值驅動到任意目標值。 可觀測性:類似地,本書將深入分析完全可觀測性的定義、判據(如Gramian矩陣判據、秩判據)及其在狀態估計、控製器設計中的意義。讀者將明白,一個完全可觀測的係統意味著我們可以根據係統的輸入和輸齣信息,在任意有限時間內唯一地確定係統的內部狀態。 能控標準型與能觀標準型:介紹如何通過狀態反饋變換將綫性定常係統化為能控標準型和能觀標準型。這些標準型在理論分析和控製器設計中具有重要的簡化作用,能夠更直觀地展現係統的可控與可觀測結構。 第三部分:最優控製與狀態估計 本部分將引導讀者進入更高級的控製理論範疇,即如何設計最優的控製策略,以及如何處理係統中不確定性帶來的影響。 最優控製理論: 性能指標的定義:介紹多種常用的性能指標,如二次型性能指標($int_0^infty (mathbf{x}^Tmathbf{Q}mathbf{x} + mathbf{u}^Tmathbf{R}mathbf{u}) dt$),它在工程上具有廣泛的應用。 變分法與Pontryagin最大值原理:詳細闡述最優控製的設計理論基礎,包括變分法的基本原理,以及Pontryagin最大值原理在求解最優控製問題中的應用。讀者將學習如何根據性能指標和係統約束,推導齣最優控製律。 綫性二次型調節器(LQR):重點介紹LQR控製器,這是最優控製理論中最具代錶性和實用性的方法之一。詳細推導LQR控製器的設計方法,即通過求解Riccati方程來獲得最優狀態反饋增益。LQR控製器具有良好的穩定性和魯棒性,是現代控製工程中的常用手段。 模型預測控製(MPC)簡介:簡要介紹MPC的基本思想,作為一種前沿的控製策略,它能夠處理復雜的約束條件,並根據預測的模型在綫優化控製作用。 狀態估計: 最小二乘估計:介紹基於觀測數據的最小二乘原理,用於估計係統的狀態。 卡爾曼濾波(Kalman Filter):這是狀態估計領域最重要的算法。本書將詳細闡述卡爾曼濾波的原理,包括其如何融閤係統模型信息與測量噪聲,以獲得對係統狀態的最優估計。重點講解離散時間卡爾曼濾波及其遞推算法。卡爾曼濾波器在導航、跟蹤、目標識彆等眾多工程領域有著不可替代的作用。 擴展卡爾曼濾波(EKF)簡介:簡要介紹EKF,用於處理非綫性係統的狀態估計問題。 第四部分:數字控製係統 隨著計算機技術的發展,數字控製係統已成為現代工業控製的主流。本書將詳細介紹數字控製係統的理論與設計方法。 離散時間係統: Z變換:詳細介紹Z變換及其性質,這是分析和設計離散時間係統的數學工具,類似於連續時間係統中的Laplace變換。 離散狀態空間模型:介紹如何將連續時間係統轉化為離散時間係統(如零階保持器采樣),並建立離散狀態空間方程。 離散係統穩定性:分析離散時間係統的穩定性判據,如單位圓內的判據。 數字控製器設計: PID控製器離散化:介紹經典的PID控製器如何在離散域中實現,以及不同的離散化方法(如前嚮歐拉、後嚮歐拉、Tustin變換)。 狀態反饋控製器設計(離散):將連續時間狀態反饋控製器的設計方法推廣到離散時間係統,例如通過極點配置或LQR方法在離散域中設計控製器。 觀測器設計:介紹離散時間係統的狀態觀測器設計,例如離散時間卡爾曼濾波器的應用。 采樣周期選擇:討論采樣周期的選擇原則,以及它對係統性能和穩定性的影響。 第五部分:前沿與應用 為瞭與時俱進,本書在最後部分將觸及現代控製理論的一些前沿研究方嚮和實際應用案例。 魯棒控製:介紹麵對係統模型不確定性時,如何設計具有一定魯棒性的控製器,使其在一定範圍內模型誤差下仍能保持良好的性能。 自適應控製:簡要介紹自適應控製的思想,即控製器參數能夠根據係統性能的變化而自動調整。 模型降階:探討如何將高階復雜係統簡化為低階模型,以便於控製器設計和計算。 工程實例分析:結閤電子信息領域的具體應用,如機器人控製、姿態穩定係統、通信係統中的信號處理與控製等,展示現代控製理論在實際工程中的應用價值。通過具體的案例分析,幫助讀者將抽象的理論知識與具體的工程問題相結閤。 本書特色 體係完整,邏輯清晰:從基礎概念到前沿技術,層層遞進,構建起完整的現代控製理論知識體係。 理論與實踐並重:在深入講解理論的同時,注重揭示其工程應用背景,並通過豐富的算例加深理解。 數學工具與工程直覺相結閤:既有嚴謹的數學推導,也注重培養讀者的工程直覺和問題解決能力。 緊扣電子信息學科特點:內容的選擇和闡述緊密圍繞電子信息類專業的需求,為培養該領域的復閤型人纔提供支撐。 例題豐富,習題精煉:書中包含大量經過精心設計的例題,方便讀者理解和掌握各章節內容。配套的習題能夠有效檢驗讀者的學習成果。 本書旨在為讀者提供一個堅實的現代控製理論基礎,使他們能夠理解和分析復雜的動態係統,並具備設計和實現先進控製係統的能力,為未來在電子信息領域的科研或工程實踐打下堅實基礎。

用戶評價

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這本書對我而言,簡直是一次意外的驚喜,完全顛覆瞭我對“教材”這個詞的刻闆印象。我當初選擇它,純粹是因為“電子信息”這個標簽,想著裏麵應該能找到一些實用的技術細節。結果呢?這本書以一種非常流暢且深入淺齣的方式,將原本在我看來無比枯燥抽象的控製理論,變得生動有趣。它不像我之前看過的某些教材,上來就堆砌公式和定理,讓人望而卻步。這本書的作者非常有匠心,總能在關鍵之處插入一些生活中的例子,比如穩定一個熱水器水溫的反饋機製,或者自動駕駛汽車如何精準地調整方嚮。這些生動的類比,極大地降低瞭學習門檻,讓我能更好地理解那些復雜的數學模型背後的邏輯。更重要的是,它不僅僅是教我“是什麼”,更側重於“為什麼”。我能感受到作者在努力地引導我去思考,去探究每個概念的由來和應用場景。這種循序漸進、注重理解的教學方式,讓我不再是死記硬背,而是真正地“學會”瞭控製理論。我甚至覺得,這本書更像是一本引人入勝的科普讀物,隻不過它的主題是嚴謹的科學。

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作為一個在電子信息領域摸爬滾打多年的工程師,我一直在尋找一本能夠真正“落地”的控製理論教材。市麵上很多書,雖然理論知識紮實,但在實際工程應用方麵,總感覺隔瞭一層。而這本書,恰恰彌補瞭我的這個遺憾。它在介紹理論知識的同時,非常注重與實際工程問題的結閤。書中的案例分析,很多都是我日常工作中會遇到的場景,比如電機控製、機器人路徑規劃等等。這些案例讓我看到,那些復雜的數學模型並不是空中樓閣,而是解決實際工程難題的有力工具。更讓我驚喜的是,書中還涉及瞭一些現代控製理論的最新發展,比如模糊控製、神經網絡控製等,這些內容對於我們這些需要不斷更新知識庫的工程師來說,非常有價值。雖然有些內容可能還需要我反復研讀,但總體而言,這本書為我打開瞭一扇新的大門,讓我能夠將理論與實踐更緊密地結閤起來,提升工作效率和創新能力。

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這次閱讀體驗,真可以說是一次“重塑認知”的過程。我過去對控製理論的印象,就是那些冷冰冰的公式和圖形,感覺離現實生活很遙遠。然而,這本書完全顛覆瞭我的這種看法。作者非常擅長用一種非常“人性化”的方式來解讀那些抽象的概念。我記得有一次,我卡在瞭某個關於“可控性”和“可觀測性”的定理上,感覺雲裏霧裏。後來,作者插入瞭一個關於“控製一個正在下墜的物體”的比喻,瞬間就讓我豁然開朗!那種感覺就像是,原來控製理論並不是高高在上,而是與我們息息相關的。書中還引入瞭一些非常實用的仿真工具的介紹,雖然沒有直接給齣代碼,但足以讓我瞭解如何將理論付諸實踐。這對於我這個對編程和仿真有濃厚興趣的學生來說,簡直太有幫助瞭。我感覺這本書不僅僅是教會我知識,更是激發瞭我對這個領域的探索欲,讓我想要主動去學習和研究。

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老實說,我拿到這本書的時候,並沒有抱太大的期待。我之前接觸過幾本控製理論的書,都給我留下瞭“晦澀難懂”的印象,尤其是那些涉及綫性代數和微分方程的部分,簡直是我的噩夢。而這本《現代控製理論》,剛翻開的時候,我還是有點心虛。但是,當我真正開始閱讀後,我發現我的擔憂是多餘的。這本書的語言風格非常溫和,作者似乎總能站在讀者的角度去思考,用最直觀、最易於理解的方式去解釋那些看似復雜的概念。它沒有試圖一上來就轟炸你,而是循序漸進,從最基本的狀態空間錶示法開始,一步一步地引導你深入。我尤其欣賞它在推導公式時,總會詳細地解釋每一步的含義,而不是像有些書那樣,直接給齣結論,讓人摸不著頭腦。而且,書中穿插瞭大量的圖示和例子,這些可視化元素,對於我這種“視覺型”學習者來說,簡直是福音。它們讓抽象的數學模型變得具體,讓我能更清晰地看到不同參數對係統行為的影響。讀完這本書,我感覺自己對控製係統有瞭更深刻的理解,不再是那個對公式感到恐懼的學生瞭。

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坦白說,在閱讀《現代控製理論(第2版)》之前,我對“規劃教材”的印象一直停留在“必修課,應付考試”的層麵。我以為它會像其他教材一樣,充斥著枯燥的理論和大量的習題,目的就是為瞭讓我們通過考試。然而,這本書完全打破瞭我這種陳舊的觀念。它以一種更加開放和前沿的視角,嚮我展示瞭現代控製理論的魅力。書中不僅涵蓋瞭經典控製理論的核心內容,還深入探討瞭現代控製理論的精髓,比如最優控製、魯棒控製、自適應控製等。這些概念聽起來可能有點嚇人,但作者的講解方式卻非常巧妙,總能化繁為簡,讓我逐漸領悟其中的奧妙。我特彆喜歡書中對每個理論的哲學思考,它不僅僅是傳授知識,更是引導我去思考控製的本質和未來發展方嚮。讀完這本書,我感覺自己不僅僅是掌握瞭一門技術,更獲得瞭一種看待復雜係統問題的全新視角。

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