自动控制原理典型题解析及自测试题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西北工业大学出版社

作者:卢京潮

出品人:

页数:394

译者:

出版时间:2001-1

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787561212899

丛书系列:

图书标签:

• 自动控制原理
• 控制工程
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• 自动化
• 控制系统

《现代控制理论基础：概念、方法与应用》 本书深入探讨了现代控制理论的核心概念、关键方法及其广泛的应用。我们旨在为读者构建一个扎实而全面的现代控制系统分析与设计框架，帮助他们理解和掌握如何处理更复杂、更动态的系统。 核心概念： 本书从最基础的系统描述出发，详细阐述了连续时间系统和离散时间系统的状态空间表示。我们深入分析了状态向量、输入向量和输出向量的物理意义，以及系统矩阵（A、B、C、D）在刻画系统动态行为中的作用。通过丰富的例子，读者将理解如何将实际工程问题转化为状态空间方程，并学会对这些方程进行必要的变换，如相似变换，以获得更便于分析的系统形式。 稳定性分析是控制理论的基石。本书将详细介绍李雅普诺夫稳定性理论，包括李雅普诺夫直接法和间接法。我们将深入剖析稳定性在不同意义下的定义，如渐近稳定性、指数稳定性等，并提供求解李雅普诺夫方程的多种数值方法。此外，对于线性定常系统，我们还将讨论特征值与稳定性的关系，以及如何利用Routh-Hurwitz判据、Nyquist判据等经典方法来判断系统的稳定性。 能控性与可观性是现代控制系统设计的两大关键属性。本书将详细阐述能控性的概念，即能否通过控制输入将系统状态从任意初始状态驱动到任意目标状态。我们将介绍能控性判据，如能控性矩阵和Gramian矩阵，并分析其在状态反馈控制设计中的重要作用。同样，本书也将深入讲解可观性的概念，即能否通过对系统输出的测量来推断系统的内部状态。我们将推导可观性判据，如可观性矩阵，并阐述其在状态估计和观测器设计中的核心地位。 关键方法： 基于对系统内在属性的深刻理解，本书将系统性地介绍一系列现代控制设计方法。 状态反馈控制： 我们将从极点配置（Pole Placement）技术入手，讲解如何通过设计合适的状态反馈增益矩阵，将闭环系统的特征值（极点）放置在期望的位置，从而达到所需的动态响应。本书将详细阐述Ackermann公式和最小二乘法等极点配置方法，并讨论其优缺点和适用范围。 状态观测器设计： 当系统状态无法直接测量时，我们需要设计状态观测器来估计系统状态。本书将详细介绍Luenberger观测器，包括全阶观测器和降阶观测器。我们将推导观测器的设计方程，并讨论如何通过选择观测器增益来确保观测误差的快速收敛。我们将进一步探讨扩展卡尔曼滤波器（Extended Kalman Filter, EKF）等更高级的状态估计技术，用于处理非线性系统和带有噪声的测量。 最优控制： 本书将引入最优控制的基本思想，即在满足系统动态约束和性能指标的条件下，寻找最优的控制策略。我们将详细介绍线性二次型调节器（Linear Quadratic Regulator, LQR）问题，讲解如何设计使二次型性能指标最小化的状态反馈增益。我们将深入剖析Riccati方程的求解及其在LQR设计中的作用，并讨论其鲁棒性和稳定性保证。 模型预测控制（MPC）： 作为一种先进的控制策略，MPC在处理约束条件和多变量系统方面表现出色。本书将介绍MPC的基本原理，包括滚动优化、预测模型和控制律的生成。我们将阐述其在应对系统不确定性、输入输出约束以及实现最优控制目标中的优势。 广泛应用： 现代控制理论的应用已渗透到国民经济的各个领域。本书将通过具体的案例分析，展示现代控制理论在以下方面的实际应用： 航空航天： 飞机姿态控制、飞行器导航与制导、卫星轨道保持等。 机器人技术： 机器人臂的轨迹跟踪、末端执行器控制、自主导航等。 过程控制： 化工厂的温度、压力、流量控制，化工反应器的优化运行等。 电力系统： 发电机的稳定控制、电网负荷分配、可再生能源并网等。 汽车工程： 自动驾驶系统、发动机控制、悬挂系统优化等。 本书的编写力求严谨，同时兼顾工程实践。我们提供了大量的例题，并鼓励读者通过分析和实践来巩固所学知识。无论您是控制工程专业的学生，还是希望深入了解现代控制技术的工程师，本书都将为您提供宝贵的指导和启迪。通过学习本书，您将能够更有效地分析和设计复杂控制系统，为解决实际工程问题提供强大的理论支持和工具。

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初次翻阅这本书，我被其清晰的章节划分和逻辑性所折服。每一章都围绕着自动控制的核心概念展开，从系统的时域响应到频域分析，再到稳定性判据和控制器设计，脉络清晰，循序渐进。我特别欣赏的是书中对每一个典型例题的解析。它们不仅仅是简单地给出答案，而是深入剖析了题目的背景、考查的知识点、解题思路以及关键步骤，甚至会提到一些解题的技巧和注意事项。这种细致入微的讲解，让我能够真正理解“为什么”这样做，而不是死记硬背。

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这本书的封面设计相当吸引人，简洁大方，色彩搭配也很和谐，第一时间就抓住了我的眼球。我一直对自动控制这个领域抱有浓厚的兴趣，但总觉得理论知识过于抽象，难以融会贯通，而这本书的标题——“典型题解析及自测试题”——恰好击中了我的痛点。我希望能通过这本书，将枯燥的理论转化为实际的解题能力，找到学习自动控制的乐趣和信心。翻开书页，纸张的质感也很好，触感舒适，印刷清晰，这一点在阅读过程中非常重要，能减少眼睛的疲劳。

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作为一个在自动控制领域摸索了许久的学习者，我深知理论知识的扎实是解决问题的基础。这本书在理论部分的阐述上，虽然没有像一些纯理论书籍那样详尽，但却恰到好处地提炼了核心要点，并且与随后的例题解析紧密结合。这使得我在学习理论时，能够立刻联想到它在实际问题中的应用，大大提高了学习效率。而且，书中还穿插了一些启发性的思考题，引导读者主动去探索和发现，而不是被动接受。

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这本书的排版设计也值得称赞。清晰的数学公式、规范的图表以及适度的留白，都让阅读过程更加舒适。我特别喜欢书中对于一些关键概念和公式的突出显示，例如使用加粗或者方框来强调，这有助于我快速抓住重点，记忆深刻。在阅读过程中，我感受到作者在编排和设计上的用心，这一切都为了更好地服务于学习者。

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这本书最让我惊喜的是它的自测试题部分。在每个章节的末尾，都配有数量适中且难度梯度合理的自测试题。这些题目涵盖了本章的主要知识点，能够有效地检验我是否真正掌握了所学内容。更重要的是，书中提供了详细的答案解析，即使我做错了，也能通过解析找到错误的原因，并且学习到正确的解题方法。这种即时反馈的学习机制，对于巩固知识、查漏补缺至关重要。

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在自测试题的练习过程中，我发现这本书的题目质量非常高。它们不仅能覆盖到章节的核心知识点，而且出题角度也比较刁钻，能够有效地暴露我在理解上的盲区。通过反复练习这些题目，我能够更好地熟悉考试的题型和要求，为未来的学习和考试打下坚实的基础。而且，书中的题目难度设置也比较合理，能够逐步提升我的解题能力。

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我一直认为，学习自动控制，最重要的就是建立清晰的知识框架和逻辑思维。这本书在这方面给我带来了很大的启发。它通过对典型问题的深入解析，让我看到了不同知识点之间的联系，以及它们是如何在实际问题中相互作用的。例如，在分析系统的瞬态响应时，我会看到它与系统的极点位置之间的关系，这使得我对理论的理解更加深刻和系统。

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我是一个非常注重学习方法的实践者，而这本书在这方面做得非常出色。作者在解析例题时，不仅展示了具体的计算过程，还常常会分享一些高效的解题策略和思维方式。比如，在处理稳定性问题时，书中会提示如何快速判断系统的稳定性，或者在设计控制器时，会给出一些通用的设计思路。这些“锦囊妙计”对于我这个正在努力提升解题速度和准确性的学习者来说，是无价之宝。

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从我个人的学习体验来看，这本书提供了一个非常完整的学习闭环。它从引入基础理论开始，通过详细的典型例题解析，将理论知识转化为具体的解题能力，最后再通过自测试题来巩固和检验学习成果。这个过程不仅循序渐进，而且环环相扣，能够帮助我系统地掌握自动控制的知识体系，并且逐步提升我的实际操作能力。

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总而言之，这本书对我而言，不仅仅是一本习题集，更像是一位循循善诱的老师。它用最直接、最有效的方式，帮助我克服了在学习自动控制过程中遇到的诸多困难。我推荐所有正在学习自动控制理论的同学，无论是在校学生还是在职工程师，都应该将这本书纳入你的学习书单，相信我，你不会失望的。

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