自動控製 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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作者簡介

圖書標籤:

• 自動控製
• 控製理論
• 反饋係統
• 係統分析
• 數學模型
• 控製工程
• PID控製
• 現代控製
• 優化控製
• 機器人控製

好的，這是一份關於一本名為《航天動力學基礎》的圖書簡介，內容詳實，力求自然流暢： --- 《航天動力學基礎》：深入理解地月空間中的運動與導航 書籍概述 《航天動力學基礎》是一部麵嚮航空航天工程、空間科學、應用數學及相關領域高年級本科生、研究生以及專業工程師和科研人員的專業教材與參考手冊。本書旨在係統、全麵地闡述航天器在復雜引力場（特彆是地月係統）中的運動規律、軌道設計、導航、製導與控製（GNC）等核心理論與工程應用。全書內容涵蓋瞭從基礎的二體運動理論到復雜多體攝動分析，再到實際任務中軌道機動、姿態動力學等關鍵技術，為讀者構建起堅實的航天動力學理論框架。 核心內容詳解 本書的編排邏輯遵循由淺入深、理論與實踐緊密結閤的原則，共分為七大部分，約三十餘章： 第一部分：基礎理論與坐標係（The Fundamentals and Coordinate Systems） 本部分首先迴顧瞭經典力學中軌道運動所需的基礎知識，重點闡述瞭慣性係、地固係、地心慣性係（ECI）以及地心地固係（ECEF）之間的轉換關係。詳細介紹瞭常用的空間坐標係，包括J2000.0標準曆元係、瞬時慣性係（TEME）以及為特定任務定製的飛行器體坐標係。特彆強調瞭時間係統的校準與轉換，如儒略日（Julian Date）、世界時（UT1）、原子時（TAI）和協調世界時（UTC）之間的精密換算，這對於高精度軌道確定至關重要。 第二部分：軌道力學基礎（Orbital Mechanics Fundamentals） 這是全書的理論基石。深入探討瞭開普勒定律的嚴格推導與應用，並引入瞭經典軌道要素（如半長軸、偏心率、軌道傾角、升交點赤經、近地點幅角和真近點角）的定義與相互轉化。詳細解析瞭理想二體問題下的精確解法，包括求解軌道根數（Keplerian Elements）與狀態嚮量（位置與速度）之間的轉換算法。此外，對圓錐麯綫軌道（橢圓、拋物綫、雙麯綫）的幾何特性進行瞭細緻的幾何和代數描述。 第三部分：攝動理論與非理想引力場（Perturbation Theory and Non-Ideal Gravity Fields） 現實中的航天器運動遠非理想二體問題。本部分重點分析瞭主要的攝動力，包括地球非球形引力場、太陽和月球的引力攝動、大氣阻力、光壓效應等。 地球引力場分析： 詳細介紹瞭大地水準麵（Geoid）的描述，推導瞭球諧函數展開式，特彆是對$J_2$項（地球扁率引起的攝動）的影響進行瞭定量分析，這對於近地軌道（LEO）衛星的長期軌道維持至關重要。 攝動方程求解： 介紹瞭拉格朗日方法和高階攝動方法（如平均化原理），用於分析攝動對軌道參數的長期演化效應。 轉移軌道設計： 重點講解瞭霍曼轉移、雙橢圓轉移、三角點轉移等基礎轉移策略的數學模型和效率分析。 第四部分：地月係統動力學與深空軌道（Lunar and Interplanetary Dynamics） 本書將大量篇幅用於描述地月係統和多體問題。深入研究瞭三體問題（Sun-Earth-Spacecraft 或 Earth-Moon-Spacecraft）的定性分析，如拉格朗日點（L1至L5）的平衡解及其穩定性分析。詳細闡述瞭月球軌道和行星際轉移軌道的概念，包括使用比值速度增量（$Delta V$）的優化方法。特彆關注瞭月球引力輔助機動（Gravity Assist）的原理與實施，以及如何在日地轉移軌道上進行軌道保持與修正。 第五部分：軌道確定與估計（Orbit Determination and Estimation） 本部分聚焦於如何從實際觀測數據（如雷達測距、激光測距、星光觀測、GPS定位）中反演齣航天器的精確軌道。 狀態嚮量的初始化： 介紹瞭初始軌道插值方法。 觀測方程的建立： 詳細推導瞭觀測值與狀態嚮量之間的數學關係。 卡爾曼濾波（Kalman Filtering）： 詳盡講解瞭綫性卡爾曼濾波（LKF）和擴展卡爾曼濾波（EKF）在綫性化和非綫性係統狀態估計中的應用，包括協方差矩陣的傳播與更新，這是現代GNC係統的核心技術。 第六部分：航天器姿態動力學與控製（Attitude Dynamics and Control） 動力學不僅涉及位置，也涉及姿態。本部分講解瞭描述剛體姿態的數學工具，包括歐拉角、鏇轉矩陣、四元數（Quaternions）以及歐拉參數。推導瞭基於牛頓-歐拉方程和歐拉力矩方程的姿態動力學方程，並分析瞭在軌外力矩（如地球磁力矩、太陽光壓力矩）對姿態的影響。在控製方麵，介紹瞭反饋控製律的設計，如陀螺儀、磁力矩器、反作用輪（Reaction Wheels）和動量輪的工作原理及閉環控製設計。 第七部分：軌道機動、導航與製導（Maneuvers, Navigation, and Guidance） 最後一部分將理論應用於實際任務。探討瞭不同類型軌道機動（如交會、對接、編隊飛行）的最小燃料優化問題。詳細闡述瞭導航過程中的軌道傳播誤差分析，以及如何在任務規劃中集成軌道機動、導航校正與姿態維持，確保任務的成功執行。內容包括如何設計精確的脈衝指令和計算最優的燃燒時間與方嚮。 讀者定位與價值 《航天動力學基礎》注重理論的嚴謹性、公式的完備性以及工程應用的貼近性。書中包含瞭大量的推導過程和實例分析，旨在幫助讀者建立對航天器運動本質的深刻理解。對於渴望掌握深空探測、衛星星座設計、空間碎片監測以及高精度衛星導航等前沿技術的專業人士而言，本書是不可或缺的工具書。它不僅教授“如何計算”，更闡明瞭“為何如此計算”的底層物理和數學原理。本書力求在保持學術深度的同時，確保其數學工具在實際工程計算中的可操作性。 ---

• 序言
• 作者簡介
• 第一章：六十年來控製工程之迴顧
• 第二章：綫性係統理論
• 第三章：非綫性係統
• 第四章：對局理論
• 第五章：係統鑑彆
• 第六章：混沌係統
• 第七章：綫性係統迴授控製
• 第八章：數位控製
• 第九章：控製係統電腦輔助設計
• 第十章：分析參數係統控製
• 第十一章：大型係統控製
• 第十二章：分散式控製
• 第十三章：分叉控製
• 第十四章：智慧控製I：類神經網路控製
• 第十五章：智慧控製II：模糊類神經控製
• 第十六章：智慧控製III：學習控製
• 第十七章：隨機控製與估測
• 第十八章：強健控製I：H　控製
• 第十九章：強健控製II：適應控製
• 第二十章：強健控製III：可變結構控製
• 第二十一章：強健控製IV：不確定係統
• 第二十二章：飛機控製
• 第二十三章：飛彈控製
• 第二十四章：慣性導航
• 第二十五章：汽車控製
• 第二十六章：船舶自動化
• 第二十七章：製鋼控製
• 第二十八章：化工程序控製
• 第二十九章：電力係統控製
• 第三十章：機器人控製
• 第三十一章：運動控製
• 第三十二章：電動機控製
• 第三十三章：生物控製
• 第三十四章：電力電子控製

　　本手冊是中國電機學會齣版的電機工程手冊係列叢書之一。本手冊的編輯目標是將自動控製的基本原理、設計方法與應用技術，以深入淺齣方式介紹給國人，使用對象以大專以上程度為原則。

　　本手冊的編纂前後曆經兩年。由於自動控製領域涵蓋甚廣，非一人或少數人能編輯完成，故編輯小組邀請國內在此領域的學者、專傢三十餘位，分彆撰寫專文，再經編排成本手冊。本手冊內容分為三部份：第一部份介紹自動控製基礎理論，目的是使讀者對當前自動控製理論的多元化發展，有一全貌的瀏覽；第二部份進一步深入的介紹各種自動控製係統設計理論；第三部份則以前兩部份的學理為基礎，介紹自動控製在現代工業中的各種應用。本手冊編輯小組的總召集人為孫弘董事長（盟立自動化公司），手冊的第一部份召集人為陳博現教授（清華大學電機係），第二部份召集人為傅立成教授（颱灣大學資訊／電機係），第三部份召集人為劉昌煥教授（颱灣工技學院電機係）。

　　編輯小組非常榮幸地能邀請中央研究院院士韓光渭教授為手冊撰寫第一章：「六十年控製工程迴顧」。在該章中韓院士詳細介紹瞭自動控製的發展曆程，並附有珍貴的曆史圖片代錶中國在自動控製技術演進中的貢獻。自第二章起，本手冊分三部份介紹自動控製的理論、設計與應用。

评分☆☆☆☆☆

哇！最近在書店翻到這本《自動控製》，光書名就讓我覺得有點意思。我本來以為會是一本很硬、很學術的書，畢竟「自動控製」聽起來就不是日常生活中會碰到的東西。但翻開第一頁，我發現我的預設完全是錯的！它其實是用一種非常生活化的方式在講述，讓我這種對工程技術不太懂的人也能輕鬆進入狀況。 書中舉瞭很多有趣的例子，比如我們傢裡的智慧傢電，冷氣怎麼知道要調整溫度，洗衣機怎麼知道什麼時候該加水。它沒有直接告訴你「這個是PID控製器」，而是從「為什麼冷氣不會一直開著，熱到不行，也不會一直關著，冷到發抖」開始討論，然後慢慢引導你去思考背後的原理。它用瞭很多比喻，像是傢裡的恆溫器就像是一個在觀察水溫的「小精靈」，然後根據水溫的高低，決定要不要開熱水器。這個「小精靈」要怎麼聰明地判斷，就是書裡講的「控製」。 我覺得最棒的是，它不隻是介紹理論，更強調「為什麼」我們要這麼做。為什麼需要迴授？為什麼需要穩態？它解釋得很清楚，讓你理解這些看似複雜的術語背後，其實都是為瞭讓係統更穩定、更有效率。而且，書裡有些章節還會稍微帶到一些實際的應用，比如在工業生產線上，自動化的機械臂怎麼精準地完成任務，這讓我對科技的進步有瞭更深的認識，原來我們生活周遭的便利，背後有這麼多學問在支撐著。 整體來說，這本書打破瞭我對「自動控製」的刻闆印象。它不枯燥，而且非常有啟發性。它讓我開始留意生活中那些「自動」的細節，並且好奇它們是怎麼運作的。就算你跟我一樣，對工程領域不是特別專精，這本書也很值得一讀，你會發現，原來很多我們習以為常的科技，背後都有著巧妙的「控製」邏輯。而且，它的排版和圖文設計也很舒服，閱讀起來沒有壓力。

评分☆☆☆☆☆

這本《自動控製》真的讓我眼睛為之一亮！老實說，我一開始拿到這本書時，心裡大概有預期到會是那種厚重、充滿公式和圖錶的工程教科書。畢竟「自動控製」這個詞，聽起來就跟大學裡的電機係、機械係學生的必修課有關。我怕自己看瞭會頭痛，想說先隨便翻翻，結果沒想到，它竟然走的是一個完全不同的路線，讓我大感意外。 作者非常巧妙地避開瞭那些讓初學者卻步的艱澀術語，而是從一個更宏觀、更貼近生活經驗的角度切入。例如，書裡提到我們每天通勤搭的捷運，它怎麼在軌道上平穩前進，甚至在到站前精準地減速停下，這背後就牽涉到一套複雜的自動控製係統。它不是直接跟你講什麼「馬達驅動」或「感測器迴授」，而是先描繪齣一個畫麵：你想去A點，車子就要載你去A點，而且不能開太快也不能太慢，還要安全停好。 書裡很多地方都用瞭很生動的比喻，像是把一個控製係統比喻成一個「小管傢」，這個小管傢要隨時觀察傢裡的狀況（比如溫度、濕度），然後根據主人的指示（比如設定25度），做齣相應的調整（開冷氣或關掉）。它解釋瞭為什麼有時候我們會覺得東西「失控」，或是「反應太慢」，這些都是控製係統齣瞭問題，就像小管傢沒有好好聽話一樣。 我特別喜歡書中那些探討「穩定性」的部分，它不是冷冰冰的數學證明，而是透過一些生活化的情境，像是彈簧的震盪，或是搖擺的鞦韆，來解釋為什麼一個係統會變得不穩定，以及如何去剋服它。這讓我瞭解到，原來「穩定」這件事情，在科學上也有這麼多有趣的探討。它讓我對周遭的很多設備，例如飛機的自動駕駛、無人機的懸停，都有瞭更深入的理解。 這本書的敘述方式真的很不一樣，它讓我感覺自己像是在聽一位很厲害的朋友，用他最懂的方式，跟你解釋一個他熱愛的領域。而且，它在內容的深度和廣度上，也做得相當不錯，既有理論基礎，又有實際應用，讓我在閱讀過程中，不斷地有「原來如此！」的驚嘆。

评分☆☆☆☆☆

最近剛入手這本《自動控製》，坦白說，我當初被這個書名吸引，完全是因為它聽起來很有「未來感」，我以為它會講述各種科幻電影裡纔會齣現的機器人、或是超級複雜的AI係統。但實際閱讀後，我纔發現，它所探討的「自動控製」，其實遠比我想像的要廣泛，而且也更貼近我們生活的每一個角落。 它沒有從一開始就丟齣「模糊邏輯」、「神經網路」這些詞彙，而是像在講一個個小故事，從我們日常生活中會遇到的現象開始。比方說，書裡提到傢裡燈光的亮度，為什麼在天色變暗時會自動調亮，或是陽光太強時又會自動調暗。它並沒有直接告訴你這是什麼感測器在工作，而是透過引導，讓你思考，這個「調光」的過程，背後是如何判斷「亮」或「暗」的標準，以及如何執行「調亮」或「調暗」的動作。 書中用瞭非常多生動形象的譬喻，讓我很容易理解那些聽起來很技術性的概念。像是把一個控製係統比喻成一個「精明的廚師」，他要隨時觀察鍋裡的菜，根據火候和食材的狀況，不斷地調整烹調的步驟，以確保最後的菜餚是美味可口的。這個「隨時觀察」就是「偵測」，「不斷調整」就是「控製」，而「美味可口」就是係統的「目標」。 讓我印象深刻的是，它在探討「穩定性」的時候，並沒有使用繁瑣的數學公式，而是用很多生活化的例子，比如盪鞦韆的擺盪，或是彈簧的伸縮，來解釋為什麼一個係統會變得「過度反應」，或是「反應遲緩」。它讓我們瞭解到，原來要讓一個係統「穩定」地運行，需要仔細地考慮很多因素，就像是要把鞦韆盪得剛剛好，既不會停下來，也不會越盪越高，掉下去。 這本書的錶達方式很獨特，它總能在最意想不到的地方，點齣事情背後的關鍵。它不隻是一本科普書，更像是一本引導思考的工具書，讓我開始重新審視生活中那些被我們視為理所當然的「自動化」現象。它激發瞭我對這個領域的興趣，也讓我對未來的科技發展有瞭更深的想像。

评分☆☆☆☆☆

最近讀瞭這本《自動控製》，真的顛覆瞭我對這個領域的既有印象！我一開始以為這會是一本很艱澀、很學術的書，畢竟「自動控製」這個名詞聽起來就很高冷，感覺離我的生活很遙遠。沒想到，這本書的切入點非常獨特，它就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我輕鬆地走進這個迷人的世界。 書中並沒有直接一開頭就塞給我一堆專有名詞和數學模型，而是從我們生活中最熟悉的場景開始。例如，它會談到傢裡電鍋煮飯的過程，為什麼米飯煮熟瞭，電鍋就會自動跳到保溫模式。它並沒有直說這是「溫度迴授」或「時間延遲」，而是引導你去思考，這個「跳保溫」的機製，是如何判斷「煮熟」的標準，又是如何執行「跳保溫」這個動作的。 作者運用瞭非常多貼切的比喻，讓原本抽象的概念變得具體而有趣。它把一個控製係統比喻成一個「細心的園丁」，這個園丁要隨時觀察花園裡的植物，知道它們什麼時候需要澆水，什麼時候需要施肥，以及什麼時候需要修剪。這個「隨時觀察」就是「偵測」，「知道何時澆水施肥」就是「判斷」，而「執行澆水施肥」就是「控製」，最終的目標是讓植物「健康成長」。 讓我尤其驚喜的是，書中在探討「係統的穩定性」時，並沒有採用枯燥的理論證明，而是用很多生活化的情境來解釋。比如，它會談論到開車時，為什麼需要穩定地握住方嚮盤，以免車子偏離方嚮。它讓我們瞭解到，原來「穩定」並非理所當然，而是需要通過精密的設計和調控纔能實現。 這本書的敘事風格非常流暢，而且具有很強的啟發性。它讓我開始留意到，原來我們周遭的許多設備，從智慧型手機的感應器，到工業生產線上的機械手臂，都離不開「自動控製」的原理。它不僅僅是介紹知識，更是一種思維方式的引導，讓我對科技的發展有瞭全新的認識，也對日常生活中的許多「自動化」現象有瞭更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

拿到《自動控製》這本書，老實說，我並沒有抱持太大的期待。畢竟「自動控製」這個主題，在我腦海中就等於是大學裡那些艱深的理工科目，充斥著複雜的公式和抽象的概念，我想象中的它，應該是一本會讓人生畏的專業書籍。然而，翻開書頁之後，我纔意識到，我的想像力顯得有些狹隘瞭。 它並非如我所預期的那樣，從一開始就拋齣艱澀難懂的理論，而是像一位引人入勝的說書人，循循善誘地引導讀者進入自動控製的世界。它用非常貼近生活的例子，比如傢中恆溫器的運作，或是汽車巡航係統的原理，來闡釋「控製」的意義。它並沒有直接介紹什麼「閉迴路係統」，而是描繪瞭一個情境：你想要一杯溫水，熱水器怎麼知道水夠不夠熱，然後在什麼時候關掉。 書中運用瞭許多巧妙的比喻，將抽象的原理具象化。想像一下，有一個「自動反應」的機製，就像是你的手感應到火焰很燙，就會立刻縮迴來，這就是一種最原始的「迴授」應用。它解釋瞭為什麼有些係統需要不斷地「偵測」現況，然後根據情況進行「調整」，這個過程就像是在為一個目標努力，並且隨時修正方嚮，以確保最終能夠達到目標。 我特別欣賞它在探討「係統效能」時的處理方式。它沒有用枯燥的數據圖錶，而是透過實際的例子，比如一段過長的汽車煞車距離，或是過於劇烈的操作，來解釋一個控製係統的「不穩定」可能帶來的後果。它讓我們明白，好的自動控製不僅僅是讓機器動起來，更是要讓它「聰明地」動起來，以達到最佳的效率和安全性。 這本書的寫作風格非常靈活，時而深入剖析，時而輕描淡寫，讓人在吸收知識的同時，也不會感到疲乏。它讓我重新認識到，原來我們生活中無處不在的「自動化」與「智能化」，背後都有著如此深奧且有趣的學問。這是一本能夠引發思考、拓展視野的佳作，推薦給所有對科技充滿好奇心的人。