自动控制原理（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:吴麒

出品人:

页数:515

译者:

出版时间:2006-8

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787302129691

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《自动控制原理（上册）》 本书系统性地阐述了自动控制系统的基本理论、方法和分析工具。内容涵盖了自动控制系统的建模、时域分析、频域分析、根轨迹法、稳定性分析以及控制系统的设计与校正等核心概念。 一、自动控制系统的基本概念与分类 本书首先从自动控制系统的基本概念入手，解释了什么是反馈、开环控制与闭环控制的区别与联系，以及伺服系统、稳态系统等不同类型的自动控制系统。通过生动的实例，如家用空调的温度调节、汽车巡航控制系统等，帮助读者建立对自动控制系统的直观认识。 二、自动控制系统的数学模型 为了对自动控制系统进行分析和设计，精确的数学模型至关重要。本书详细介绍了建立自动控制系统数学模型的各种方法，包括： 微分方程法： 通过分析系统的物理规律，列出描述系统动态行为的微分方程。 传递函数法： 在线性定常系统的基础上，利用拉普拉斯变换将微分方程转化为代数方程，引入传递函数的概念，简化系统的分析。重点讲解了如何从物理模型推导传递函数，以及常见环节（如比例环节、积分环节、微分环节、惯性环节、振荡环节等）的传递函数及其时域响应特性。 状态空间法： 对于更复杂的系统，特别是多输入多输出系统和非线性系统，状态空间法提供了更通用和强大的描述手段。本书将介绍状态方程和输出方程，以及它们与传递函数之间的转换关系。 三、时域分析 时域分析是评估自动控制系统性能的重要方法。本书深入探讨了： 暂态响应分析： 关注系统在输入信号作用下，输出量如何随时间变化，直至达到稳定状态。重点分析了单位阶跃响应，并介绍了超调量、调节时间、峰值时间和上升时间等关键性能指标，以及它们与系统参数的关系。 稳态误差分析： 衡量系统在长时间运行后，输出量与期望值之间的差异。本书将分析不同类型输入信号（如单位阶跃、单位斜坡、单位加速度信号）下的稳态误差，并介绍如何通过系统的结构（如积分环节的数量）来减小稳态误差。 系统的稳定性： 稳定性是自动控制系统最基本的要求。本书将引入稳定性判据，如李雅普诺夫稳定性概念，并为后续的稳定性分析方法奠定基础。 四、频域分析 频域分析通过分析系统对不同频率正弦输入信号的响应来评估其性能。本书将详细讲解： 频率响应： 介绍幅度-频率特性和相位-频率特性，以及它们如何反映系统的动态特性。 Bode图： 作为一种直观的图形化工具，Bode图能够方便地展示系统的频率响应。本书将详细讲解如何绘制Bode图，以及如何从Bode图上分析系统的幅度和相位裕度，从而评估系统的稳定性。 Nyquist图： 另一种重要的频域分析工具，Nyquist图通过绘制复平面上的频率响应曲线，提供了更加严谨的稳定性判断方法。本书将介绍Nyquist判据，并分析其在实际应用中的优势。 五、根轨迹法 根轨迹法是分析和设计线性反馈控制系统的一种重要图解方法。本书将： 介绍根轨迹的定义： 解释根轨迹是如何随着某个系统参数（通常是开环增益）的变化而描绘出来的。 阐述绘制根轨迹的规则： 详细讲解了如何根据系统的开环传递函数，运用一系列规则（如实轴上的根轨迹、渐近线、与虚轴的交点、起始点和终点等）来绘制根轨迹。 分析根轨迹与系统性能的关系： 通过根轨迹的位置，可以直观地了解闭环系统的极点分布，进而分析系统的稳定性和动态响应特性。本书还将介绍如何利用根轨迹来优化系统参数，以达到期望的性能指标。 六、系统稳定性分析 稳定性是自动控制系统的生命线。本书将系统地介绍几种主要的稳定性分析方法： 代数稳定判据： 劳斯判据（Routh Criterion）： 一种基于特征方程系数的代数判据，无需求解特征方程的根，即可判断系统的稳定性。本书将详细讲解劳斯表（Routh Array）的构造方法以及判据的使用规则。 奈奎斯特判据（Nyquist Criterion）： 结合频域分析，通过闭环系统零极点与开环传递函数零极点之间的关系来判断稳定性。本书将详细讲解奈奎斯特图的绘制以及如何应用奈奎斯特判据。 根轨迹判据： 通过根轨迹穿越虚轴的条件来判断稳定性。 几何稳定判据： 幅相裕度： 从频域特性（Bode图或Nyquist图）直接衡量系统的稳定性程度。本书将讲解如何从Bode图和Nyquist图上获取幅相裕度，以及它们的意义。 七、控制系统的设计与校正 在分析了系统的性能之后，通常需要对系统进行设计或校正，以满足性能要求。本书将介绍： 串联校正： 在原控制器之前引入一个校正装置，以改善系统的性能。 反馈校正： 在反馈通路中引入校正装置。 PID控制器： 作为最常用的控制器类型，本书将深入分析比例（P）、积分（I）和微分（D）控制的原理，以及PID控制器的整定方法，旨在优化系统的动态响应和稳态精度。 超前校正、滞后校正和超前-滞后校正： 介绍不同类型校正装置的传递函数及其对系统频率特性的影响，从而实现对系统稳定性和动态响应的改善。 通过对这些内容的学习，读者将能够深入理解自动控制系统的基本原理，掌握分析和评估控制系统性能的各种方法，并具备初步设计和校正控制系统的能力，为进一步学习更高级的控制理论和应用打下坚实的基础。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象，它传递出一种严谨、专业却又不失现代感的学术氛围。沉甸甸的纸质和清晰的字体，都显示出出版社在细节上的用心。拿到这本书的那一刻，我就被它厚实的分量所吸引，仿佛预示着里面蕴含着丰富的知识宝藏。我至今仍清晰地记得，初次翻开它时，一股淡淡的油墨香扑面而来，这种触感和气味，总能唤起我对学习的热情和对知识的渴望。我将它安放在书架的最显眼位置，每次抬头都能看到，它像一位沉默的智者，静待我走进它的世界。我特别欣赏它装帧上的那种低调的奢华感，没有过度的花哨，但却透露出一种经久耐用的品质。封面上的书名“自动控制原理（上册）”四个字，字体选择十分恰当，既有力量感又不失优雅，仿佛在无声地宣告着其内在内容的专业性与权威性。当我在阳光下仔细端详这本书时，甚至能感受到纸张细腻的纹理，这种真实的质感，是任何电子设备都无法替代的。它的整体设计语言，可以说是完全符合我对于一本经典学术著作的期待，让人心生敬意，并迫不及待地想要一探究竟。

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这本书的图示和插图质量，无疑是其另一大亮点。无论是系统框图、信号流图，还是物理模型的示意图，都绘制得清晰、规范，并且标注准确。这些图示不仅仅是文字内容的补充，更是帮助我理解抽象概念、梳理复杂关系的得力工具。我常常在阅读文字描述感到吃力时，转向图示来帮助理解，这些直观的图形往往能瞬间点亮我的思路，让我茅塞顿开。作者在图示的使用上也极具智慧，他并非滥用图示，而是精选那些最能体现核心概念、最能揭示原理的图示。而且，图示的风格也十分统一，给人一种整洁、专业的感觉。我甚至会尝试自己根据文字描述绘制类似的图示，以此来加深对内容的理解和记忆，这种主动学习的方式，让我的学习效果事半功倍。当我对某个反馈环节感到困惑时，我会反复查看书中相应的系统框图，分析信号的传递路径和各个环节的作用，这种对图示的深入剖析，极大地帮助我理解了系统的整体运作机制。

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这本书在内容深度和广度上都做得相当出色。它不仅涵盖了自动控制领域最核心的基础理论，还对一些前沿的研究方向进行了初步的探讨。这使得我在打牢基础的同时，也能对未来的学习方向有一个大致的了解。作者在讲解一些深奥的理论时，往往会从不同的角度进行阐释，或者引用一些经典的文献和研究成果，这极大地拓宽了我的视野，也让我看到了这门学科的无限可能性。我非常欣赏作者在处理“理论性”和“应用性”之间的平衡。它既有严谨的数学推导和理论分析，又不乏贴近实际工程应用的案例，这种理论与实践的结合，让我在学习过程中既能掌握精髓，又能感受到学以致用的乐趣。我常常会根据书中提到的应用场景，去思考如何在实际问题中运用这些控制原理，这种主动的思考和联想，让我的学习不再是纸上谈兵。

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阅读这本书的过程，就像是在和一位经验丰富的导师进行一次深度对话。书中作者的语言风格非常平实，没有过多的修饰，但字里行间却透露出深厚的功底和严谨的逻辑。他善于用简洁明了的语言解释复杂的概念，并且在关键之处会反复强调，确保读者能够真正理解。我经常会一边读，一边在脑海里勾勒出作者所描绘的理论框架，仿佛他就在我身边，耐心地为我答疑解惑。他对于各个知识点的梳理，也做得非常到位，将看似分散的理论融会贯通，形成一个完整的知识体系。我尤其欣赏作者在解释一些具有挑战性的概念时，所采用的比喻和类比。这些生动形象的描述，不仅化解了理论的枯燥，更帮助我从不同的角度去理解问题，从而达到事半功倍的学习效果。当我遇到一些难以理解的段落时，我常常会尝试去回溯前面讲过的知识点，或者预习后面的内容，作者的铺垫和呼应总能在我困惑时给予我启示。

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在深入阅读的过程中，我越来越体会到作者在知识体系构建上的匠心独运。他并非简单地罗列概念和公式，而是将它们有机地串联起来，形成一个层层递进、逻辑严谨的知识网络。这种构建方式，不仅帮助我理解了各个知识点之间的内在联系，更让我看到了自动控制这门学科的宏观全貌。我发现，作者在讲解每一个新的理论时，都会回顾之前学过的相关知识，并指出它们之间的承接关系，这种“承上启下”的处理方式，让我的学习过程更加连贯和深入。他对于一些关键概念的引入，也并非生搬硬套，而是会从实际应用场景出发，说明其产生的必然性和重要性，从而激发我的学习兴趣。例如，在讲解某个控制策略时，作者会先描述一个实际工程中遇到的问题，然后引出该策略的原理和优势，让我觉得所学知识是有用的、有意义的。这种循序渐进、寓教于乐的学习体验，是我在其他教材中很少遇到的。

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从阅读这本书到现在，已经过去了一段时间，但我对其中内容的记忆依然清晰。那些曾经让我困惑的概念，在反复的研读和思考后，如今已经变得豁然开朗。我常常会在工作或生活中，不自觉地将书中讲解的控制原理应用到实际场景中，比如，优化某个流程的效率，或者分析某个系统的稳定性。这本书就像在我脑海里播下了一颗种子，随着时间的推移，它不断地生根发芽，让我能够将所学知识活学活用。我甚至会推荐给身边的朋友和同事，希望他们也能从中受益。我坚信，一本真正的好书，其价值不在于它被阅读了多少次，而在于它能在读者心中激起多大的思考和改变，而这本《自动控制原理（上册）》，无疑就是这样一本在我心中留下深刻印记的经典之作。

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这本书的例题和习题设计，可谓是教学相长、相得益彰的典范。每一章的例题都紧密结合该章的核心知识点，难度适中，并且给出了详细的解题过程和思路分析，这对于巩固课堂所学至关重要。我通常会在阅读完某个章节后，先尝试自己做例题，然后再对照书中的解答，分析自己的解题思路和书上的差异，从中找出不足之处。习题部分则覆盖了从基础到进阶的各种题型，既有巩固记忆的简单题，也有考察理解和应用能力的中等题，甚至还有一些启发思考的难题，能够有效地检验我对知识的掌握程度。我最喜欢的是书后附带的详细答案和解析，它们不仅仅是给出最终结果，更重要的是对解题思路和关键步骤进行了深入剖析，让我能够真正理解“为什么”这么做。这种“授人以鱼不如授人以渔”的教学理念，在本书的习题设计中得到了充分的体现，它让我从解题过程中学习方法，提升能力。

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总的来说，这本书为我打开了一扇通往自动控制世界的大门。它不仅是一本学习教材，更像是一位循循善诱的良师益友，引导我逐步深入理解这门迷人的学科。我在阅读过程中，不仅掌握了必要的理论知识和方法，更重要的是培养了严谨的科学思维和解决问题的能力。当我遇到一些复杂的问题时，我能够有意识地运用书中介绍的分析方法和控制策略去解决。我发现，这本书的影响早已超越了单纯的知识传授，它塑造了我对待学习和研究的态度，让我更加自信和有条理。我常常会将书中遇到的问题，与我在其他学科学习中遇到的挑战进行对比，从中发现共通的解决思路，这种跨学科的学习方法，也得益于本书所传达的科学精神。

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我不得不提的是，这本书在术语的定义和使用上也极其严谨。每一个新的术语，都会有清晰的定义和准确的解释，并且在后续的章节中会保持一致性。这种严谨的态度，避免了学习过程中可能出现的混淆和误解，为我建立起了一个清晰、准确的知识体系。作者对于一些容易混淆的概念，还会专门进行区分和辨析，例如，他在讲解“稳定性”和“暂态响应”时，就特别强调了它们之间的区别和联系，让我能够更准确地把握每个概念的内涵。这种对细节的关注，体现了作者的专业素养和教学经验。我在做笔记时，也会特别留意这些术语的定义，并尝试用自己的话复述一遍，确保自己真正理解其含义。这种主动记忆和巩固的方式，让我的学习更加扎实有效。

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这本书的排版和章节划分给我留下了极深的印象，整个逻辑脉络清晰得如同精心规划的城市蓝图。每一章的开始都设有清晰的小标题，让人一眼就能把握该章节的核心内容，这对于我这种需要高效学习的学生来说，简直是福音。过渡词的使用也十分自然流畅，章节之间的衔接不会显得突兀，而是循序渐进地将读者引入更深层次的讨论。我尤其喜欢它在引入新概念时，会先给出简要的定义和背景介绍，然后才逐步展开详细的讲解，这种由浅入深的教学方式，极大地降低了学习的门槛，让复杂的理论变得容易理解。而且，书中大量的公式和图表，都以一种非常易读的方式呈现，线条清晰，标注明确，即使是初次接触相关领域的读者，也能快速理解其含义。我常常在学习新章节时，先浏览一遍目录和各章节的小标题，然后根据自己的理解程度，有选择性地深入阅读。这种自主学习的模式，让我感觉自己是知识的探索者，而非被动接受者。书中的例子也恰到好处，能够帮助我将抽象的理论与实际应用联系起来，加深理解，让学习过程更加生动有趣。

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豆瓣里教科书都有～～例题较难，但书的结构不错，易懂

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不错，读完受益良多

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就是太厚了，内容很多，脉络不是狠清楚，看起来有点吃力

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非常不错的教材很适合自学。

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