自動控製係統 10/e pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書特色
 　　
　　本版增加瞭一些範例，也加入更多的 MATLAB 工具盒，並且改進瞭MATLAB GUI 軟體和 ACSYS，以便與 LEGO MINDSTORMS 介接。我們也為學生以及授課教師加入更多計算機輔助工具。新版的修訂曆時五年之久，經過許多教授的審閱，將新的觀念做更好的微調。在這個版本中，第一章到第三章編排成包含所有的背景教材，而第四章到第十一章則包含與控製主題直接相關的素材。
 

動態係統與現代控製理論：原理、分析與設計 聚焦於理論基礎的深度挖掘與前沿應用的係統性指南 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且具有高度實踐指導意義的動態係統建模、分析與控製理論框架。它並非一本關於特定“自動控製係統”的教科書，而是緻力於構建讀者理解復雜工程係統行為和設計高級控製策略的堅實理論基石。全書結構清晰，邏輯嚴密，從最基本的數學工具鋪陳開來，逐步深入到現代控製理論的核心議題，並探討瞭當代工程領域中的關鍵挑戰。 第一部分：連續與離散動態係統的數學基礎 本部分是理解所有控製係統的齣發點。我們首先迴顧和深化瞭綫性代數、常微分方程（ODE）和偏微分方程（PDE）在係統描述中的應用。重點在於狀態空間錶示法的建立，這是一種對多輸入多輸齣（MIMO）係統的統一描述語言。 係統描述與建模： 詳細闡述瞭物理係統（如機械、電路、熱係統）如何被抽象為規範的綫性常係數微分方程組，並轉化為標準的$dot{mathbf{x}} = mathbf{Ax} + mathbf{Bu}$形式。對於非綫性係統，則引入瞭泰勒級數展開與局部綫性化的方法，為後續分析奠定基礎。 拉普拉斯變換與Z變換： 深入講解瞭這兩大變換工具在時域到頻域轉換中的核心作用，特彆是在求解微分方程和分析係統的傳遞函數模型（Transfer Function）方麵的威力。對於離散係統，Z變換的收斂域和逆變換的求解技巧被細緻剖析。 係統響應分析： 通過特徵值分析，徹底揭示瞭係統的固有特性——穩定性、暫態響應速度和振蕩特性。零輸入響應、零狀態響應的概念被清晰界定，並結閤瞭捲積積分，展示瞭輸入信號如何通過係統動態性産生輸齣。 第二部分：綫性定常（LTI）係統的時域與頻域分析 在掌握瞭狀態空間和傳遞函數兩種基本描述後，本部分的核心是評估一個既定係統的性能和固有特性。 時域分析與可控性/可觀測性： 這是現代控製理論的基石。詳細推導瞭卡爾曼（Kalman）可控性與可觀測性判據，並解釋瞭這些判據在係統結構設計和控製器/觀測器設計中的決定性作用。我們強調，一個係統若不具備可控性，則無法通過輸入完全驅動其狀態變化；若不具備可觀測性，則無法僅憑輸齣信息完全推斷係統內部狀態。 穩定性理論： 嚴格區分瞭李雅普諾夫（Lyapunov）意義下的穩定性、漸近穩定性和指數穩定性。對於LTI係統，穩定性判據（如Routh-Hurwitz準則、輸入-輸齣穩定性）被係統化地呈現。 頻域分析與波德圖/奈奎斯特圖： 深入探討瞭頻率響應函數（Frequency Response Function）如何揭示係統對不同頻率激勵的敏感度。波德圖（Bode Plot）的繪製技巧、增益裕度和相位裕度的計算及其與係統的魯棒性（Robustness）之間的內在聯係被詳細闡述，這是衡量控製器性能穩定性的關鍵指標。 第三部分：狀態反饋與觀測器設計 本部分是控製工程的核心實踐領域，關注如何通過設計有效的反饋機製來改變或優化係統行為。 極點配置（Pole Placement）： 闡述瞭如何利用全狀態反饋（State Feedback）將係統的閉環極點（即特徵值）放置到S平麵上期望的位置，從而精確設計所需的暫態響應特性。討論瞭Ackermann公式等實用化的設計方法。 綫性二次型調節器（LQR）： 引入瞭基於能量優化和性能指標的現代控製設計範式。LQR不僅僅是極點配置，它還涉及到如何通過最小化一個二次型性能指標函數（包含狀態誤差和控製輸入的加權）來獲得最優反饋增益，從而在性能與控製努力之間取得最佳平衡。 狀態觀測器設計： 鑒於實際工程中狀態信息往往無法直接測量，本章重點討論如何利用已知的輸入和輸齣信息，結閤係統模型，設計卡爾曼-昂塞（Kalman-Observed）觀測器來精確估計內部狀態。觀測器的動態特性與主係統的動態特性相互獨立，但必須保證其收斂速度和穩定性。 第四部分：非綫性係統與先進控製主題簡介 本部分拓寬瞭視野，介紹瞭超越綫性時不變係統範疇的控製挑戰和前沿技術。 非綫性係統分析基礎： 探討瞭相平麵法在二階係統分析中的應用，以及李雅普諾夫穩定性理論在非綫性係統中的嚴格應用，包括直接法和間接法。 魯棒控製導論： 針對模型不確定性和外部擾動，介紹瞭$mathcal{H}_{infty}$ 控製的基本思想。它將控製問題轉化為一個在最壞情況下性能最優的控製問題，確保係統在模型誤差範圍內仍能保持足夠的性能和穩定性。 先進控製方法概述： 簡要介紹瞭滑模控製（Sliding Mode Control）的本質——利用高頻切換來抵禦不確定性，以及自適應控製的基本概念，即控製器參數能夠根據係統動態的變化而自動調整的策略。 本書特色： 本書強調理論的嚴謹性與工程實現的可行性相結閤。每一個理論概念都伴隨著清晰的數學推導，並輔以大量的工程實例分析（不涉及特定軟件操作細節，但強調原理的應用場景）。讀者通過學習，將能夠獨立地對復雜的動態係統進行建模、分析其內在限製，並設計齣滿足特定性能和魯棒性要求的先進反饋控製器。它是一本為係統工程師、高級本科生及研究生準備的，專注於控製科學與工程原理的深度參考書。

评分☆☆☆☆☆

我是一位對科學充滿好奇心的學生，特別是對那些能夠解釋我們周遭世界運作原理的學科。自動控製係統，聽起來就很有意思，好像能揭開很多東西「為什麼會動」、「如何動得這麼好」的秘密。我常常觀察到很多自動化的設備，像是電梯如何平穩地上下，洗衣機如何精準地完成洗滌程序，甚至我們的手機螢幕，如何隨著我們的手指移動而做齣反應。這些背後一定都有一套嚴謹的科學原理在支撐。這本《自動控製係統 10/e》的書名，讓我覺得它應該能提供一個係統性的學習路徑，從基礎的概念開始，逐步深入到複雜的理論和應用。我希望它能夠用比較容易理解的方式來解釋那些抽象的數學和物理概念，讓像我這樣初學者也能跟得上。我很期待書中能夠有圖文並茂的講解，能夠幫助我視覺化那些複雜的係統，並且能夠透過一些實際的例子，讓我更清楚地看到自動控製在日常生活中的應用，從而激發我對這個領域的學習興趣。

评分☆☆☆☆☆

哈哈，終於等到這本《自動控製係統 10/e》上市啦！身為一個在大學裡被這門課「摺磨」瞭不知道多少年的學生，看到這熟悉的書名，心情真是五味雜陳。我還記得大學時期，第一次接觸到自動控製的那些日子，腦袋裡全是PID、拉氏轉換、 Bode圖，還有各種看不懂的電路圖和數學公式。那時候，這門課簡直就是我的惡夢，每次考試都讓人心驚膽顫。不過，話說迴來，當你真正理解瞭自動控製的原理，並且看到那些看似複雜的係統能夠被精準地控製時，那種成就感又是無與倫比的。這本書，10個版本瞭，肯定纍積瞭很多經驗和智慧，也一定有不斷更新的內容，讓讀者更容易理解。我猜想，這次的版本應該會更加貼近現今工業界的應用，像是機器人、無人機、智慧製造等等，這些都是需要紮實的自動控製理論基礎的。我非常期待能翻開它，看看作者這次又帶來瞭哪些新的洞見，或者有哪些更清晰的講解方式，能夠讓我這個「老」學生也能重新燃起對這門學科的熱情，甚至能幫我迴想起當年那些卡關的地方，重新打通任督二脈。

评分☆☆☆☆☆

身為一位曾經在機械工程領域學習的畢業生，對於自動控製係統的理論，總是有著一股既熟悉又陌生的情感。還記得當年為瞭應付工程數學和控製理論的考試，常常熬夜唸書，那些微分方程、傳遞函數、狀態空間，都像是一團團的迷霧。然而，當你真正開始設計一個係統，並且看到你的設計成果能夠穩定運行時，那種感動是難以言喻的。這本《自動控製係統 10/e》的齣現，讓我想起瞭當年學習的點點滴滴，也讓我對現今自動控製技術的發展感到好奇。我猜測，這第十版的內容，肯定在傳統的控製理論基礎上，加入瞭更多關於現代控製技術的內容，例如神經網路在控製中的應用，或者更進階的預測控製、模糊控製等等。我特別想知道，書中對於工業自動化、智慧交通、航空航天等領域的最新發展，有沒有一些深入的探討和案例分析，能夠讓我這個「老」學生，重新感受到這個學科的活力和前沿性。

评分☆☆☆☆☆

我是一位對新技術抱有高度熱情的科技愛好者，特別是那些能夠改變我們生活方式的創新。自動控製係統，聽起來就充滿瞭科技感，它讓許多原本需要人工操作的複雜任務，變得更加智能化和高效。我最近對智慧製造和工業4.0非常感興趣，我知道這其中離不開精密的自動控製技術。這本《自動控製係統 10/e》的書名，讓我感覺它是一本非常權威且全麵的教材。我期待它能夠深入淺齣地介紹自動控製的基本原理，例如如何設計一個穩定可靠的迴授係統，如何分析和預測係統的行為，以及如何優化控製器的參數以達到最佳性能。同時，我也希望這本書能夠涵蓋一些前沿的應用，例如如何利用感測器和執行器構建一個智慧化的自動化單元，或者如何將機器學習的技術應用於提升控製係統的適應性和決策能力。總之，我希望這本書能幫助我理解自動控製的奧秘，並啟發我對未來科技發展的更多想像。

评分☆☆☆☆☆

身為一個在科技業打滾多年的工程師，自動控製係統絕對是我工作中的一部分。雖然我平常主要接觸的是更上層的軟體應用，但底層的自動控製原理，像是伺服係統的穩定性、迴授機製的設計，還有如何優化係統的響應速度和精準度，這些都是我偶爾會迴頭去翻閱或需要理解的關鍵。這本《自動控製係統 10/e》的齣現，對我來說，就像是一個及時雨。現今的技術發展一日韆裏，自動控製的應用也越來越廣泛，從智慧傢庭的溫控器，到工業生產線的精確定位，再到汽車的ADAS係統，無處不在。所以我非常好奇，這第十版的內容，有沒有針對這些新興的應用領域做更深入的探討，或者提供瞭更貼近實務的案例分析。尤其是在演算法的優化、數位控製的發展，以及與AI技術的結閤方麵，我特別感興趣。希望這本書能讓我這個「實務派」的工程師，也能從理論層麵獲得一些新的啟發，幫助我在解決實際問題時，有更全麵、更深入的思考。