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出版者:科学出版社

作者:马金龙

出品人:

页数:335

译者:

出版时间:2006-10

价格:42.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030181503

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好的，这是一份根据您的要求撰写的图书简介，内容严格围绕“信号与系统”领域，但不涉及您指定的书名内容，力求详细且自然： --- 《现代控制理论基础与应用》 ——深度剖析经典控制、现代控制与系统辨识的桥梁之作 前言：迈向智能控制时代的基石 在工程科学与信息技术的交汇点上，控制系统是实现自动化、优化性能和保障安全的核心技术。从精密机械的运动轨迹控制到复杂化工过程的稳定运行，再到航空航天中的姿态保持，无不依赖于对系统动态行为的精确理解与有效干预。《现代控制理论基础与应用》旨在为读者构建一个全面、深入且富有实践性的知识框架，深入剖析从经典控制到现代控制，乃至前沿系统辨识与智能控制的理论脉络与工程实现。本书不仅是本科高年级学生和研究生深入学习控制科学的理想教材，更是广大工程师、科研人员在面对复杂系统设计与优化挑战时的得力参考手册。 第一部分：经典控制理论的系统回顾与深化 本部分聚焦于控制理论的基石——经典控制理论，并在此基础上进行深入拓展，为理解更复杂的现代控制框架打下坚实的数学基础。 第一章：系统动态描述与时域分析 本章从物理系统的基本建模入手，讲解如何将实际物理过程抽象为数学模型，重点探讨线性时不变（LTI）系统的微分方程描述。内容涵盖系统的状态变量选择、传递函数表示法的局限性与适用范围。在时域分析方面，本书详细阐述了系统的暂态响应、稳态误差的计算，并引入了超越传递函数（Extended Transfer Function）的概念，用于分析带有复杂前馈结构或多回路反馈系统的等效性能指标。特别关注了二阶及高阶系统的性能指标量化，如超调量、调整时间与阻尼比之间的精确映射关系。 第二章：频率响应分析与稳定性判据 频率响应是连接时域与频域分析的关键桥梁。本章系统回顾了系统的频率特性曲线（伯德图、奈奎斯特图），并着重引入了非线性系统的频率域稳定性评估方法，如基于描述函数法的极限环分析。在稳定性判据上，除了经典的劳斯-赫尔维茨判据外，我们详细讨论了离散系统在Z域的稳定性判据，包括朱里（Jury）判据的推导过程及其在数字控制系统设计中的应用。此外，对于系统带宽与相位裕度的工程权衡进行了深入探讨。 第三章：根轨迹法的精细化设计 根轨迹是直观反映系统参数变化对闭环极点影响的强大工具。本章不仅展示了根轨迹的绘制规则，更侧重于根轨迹设计中对特定性能指标的映射点定位技术。我们引入了分段线性逼近法来快速预估高阶系统根轨迹的行为，并讨论了如何通过根轨迹分析来指导PID控制器参数的初步选定，强调了参数与极点位置之间几何关系的物理意义。 第二部分：现代控制理论的核心框架 现代控制理论以状态空间法为核心，提供了更统一、更适用于多输入多输出（MIMO）系统的分析与设计工具。 第四章：状态空间模型构建与变换 本章是理解现代控制的基础。重点讲解了如何从物理微分方程组准确建立状态空间模型，并详细分析了模态变换（如Jordan标准型变换）在系统解耦和分析中的作用。针对实际系统中难以测量的状态变量，本章引入了可控性与可观测性的概念，并推导了Gramian矩阵的计算方法，为后续的状态观测器设计奠定基础。 第五章：系统分析：能控性、能观测性与反馈设计 本章深入探讨了系统结构性质。详细分析了Kalman能控性/能观测性矩阵的秩判据及其在最小实现的意义。在反馈设计方面，本书重点阐述了极点配置技术（Pole Placement）的完整流程，包括对完全状态反馈（State Feedback）和输出反馈（Output Feedback）的实现细节。特别引入了对偶原理（Duality Principle），展示了状态反馈设计与状态观测器设计之间的内在联系。 第六章：最优控制与线性二次型调节器（LQR） 最优控制是现代控制理论的巅峰之一。本章从性能指标函数的选取出发，详细推导了Hamilton-Jacobi-Bellman方程的推导过程。核心内容聚焦于LQR（Linear Quadratic Regulator）的设计，包括对性能指标中状态权重矩阵$Q$和控制输入权重矩阵$R$的选择策略，这些权重矩阵直接影响系统的响应速度与控制能量消耗之间的权衡。我们还讨论了代数黎卡提方程（ARE）的求解方法，并对比了连续时间系统与离散时间系统的LQR实现差异。 第三部分：系统辨识与先进控制技术 本部分将理论知识拓展至实际应用，涵盖了如何从实验数据中提取系统模型，以及处理非线性与不确定性的前沿方法。 第七章：系统辨识与参数估计 在许多工程场景中，精确的数学模型难以直接获得。本章系统介绍了系统辨识的基本流程，包括实验设计（输入信号的选择，如PRBS信号）、数据预处理和模型结构选择。重点讲解了最小二乘（Least Squares, LS）估计法及其递归形式（RLS），分析了白噪声假设下的参数估计精度。对于存在过程噪声的系统，则深入探讨了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）在状态估计和参数辨识中的应用基础。 第八章：现代控制中的先进主题 本章涉及当前控制领域的研究热点和工程实践中的关键技术： 1. 鲁棒控制基础： 介绍$H_infty$范数对系统不确定性的量化方法，以及其在保证系统在模型误差下仍能保持稳定性和性能方面的优势。 2. 自适应控制概述： 探讨系统参数变化时，控制器如何实时调整其增益以维持性能，重点介绍基于模型参考的自适应控制（MRAC）的基本结构。 3. 滑模变结构控制（SMC）： 针对强非线性、时变系统，详细分析了滑模面的设计原理，以及如何利用切换控制有效抑制外部干扰和不确定性。 结语 《现代控制理论基础与应用》致力于提供一个从基础到前沿的完整学习路径。通过严谨的数学推导、丰富的工程实例和对关键算法的深入剖析，读者将不仅掌握控制理论的核心工具，更能培养起分析和设计复杂动态系统的工程直觉与创新能力。 ---

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坦白说，我之前对《信号与系统》这门课的印象就是“难”和“抽象”。接触这本《信号与系统学习与考研辅导》之前，我已经尝试过不少教材和笔记，但总感觉自己处于一种“看得懂，但不会用”的状态。这本书的出现，彻底改变了我的看法。它在讲解离散时间系统时，将“移位”和“加权”等基本操作，通过生动的图示和通俗的语言进行解释，让我第一次真正理解了“系统”是如何工作的。尤其是在讲解Z变换部分，作者巧妙地将Z变换与傅里叶变换联系起来，解释了Z变换的“收敛域”概念，并且通过一系列具体的例子，展示了如何利用Z变换来分析离散时间系统的稳定性。我之前对收敛域的理解一直比较模糊，总觉得它只是一个限制条件，但这本书让我明白，收敛域实际上反映了系统的“因果性”和“稳定性”。此外，书中还提供了大量不同难度级别的例题，并且对每道题的解题思路和步骤都进行了详细的分析，这对于我这种需要反复琢磨才能掌握的学渣来说，简直是雪中送炭。我甚至发现，很多考研真题的解题思路，在这本书的例题中就已经有所体现，这让我对考研的信心大大增强。

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我是一名即将面临考研的本科生，信号与系统这门课对于我来说，可以说是“又爱又恨”。爱它能够揭示万事万物背后的规律，恨它那些令人望而生畏的数学公式。在无数个深夜，我曾经对着黑板上的公式发呆，试图理解那些看似无迹可寻的变换。直到我遇到了这本《信号与系统学习与考研辅导》。这本书最大的亮点在于，它并没有把考研作为唯一的目标，而是真正从“学习”的角度出发，循序渐进地引导读者进入信号与系统的世界。比如，在讲解冲激信号和阶跃信号时，作者并没有上来就给出一个数学定义，而是从信号的“突变”性质入手，非常形象地解释了这两个基本信号的重要性。我特别喜欢书中的一个比喻，将傅里叶变换比作“给信号做一次‘成分分析’”，将信号分解成不同频率的正弦和余弦波的叠加，这个比喻瞬间让我茅塞顿开，理解了频域分析的意义。而且，书中还专门设置了一个“易错点提醒”的版块，这对我来说简直是福音！我经常会在一些看似微小的细节上出错，比如积分上下限的处理，或者共轭复数运算，这些小错误往往会导致整个题目的结果都错了。有了这些提醒，我感觉自己的学习效率提高了很多，也少走了不少弯路。

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当我第一次捧起这本《信号与系统学习与考研辅导》时，我并没有抱太大的期望，毕竟我在这门课上吃过不少苦头。然而，这本书却给了我一个巨大的惊喜。它并没有将信号与系统描述成一个冰冷、抽象的数学体系，而是通过生动的语言和丰富的图示，将其内在的逻辑和美感展现出来。在讲解“系统稳定性”这一概念时，作者并没有直接给出判据，而是通过分析不同类型的输入信号对系统产生的响应，来直观地说明什么叫做“稳定”。例如，当输入一个有界信号时，如果系统的输出也始终是有界的，那么这个系统就是稳定的。这种“由果溯因”的讲解方式，让我更容易理解抽象的数学概念。更让我惊喜的是，书中对于每一个重要的公式和定理，都提供了详细的推导过程，并且在推导过程中，会标注出关键的步骤和假设，这让我能够真正理解公式的来源，而不是死记硬背。我尤其喜欢书中对“傅里叶变换”的讲解，它不仅仅是讲解了傅里叶变换的公式，还深入分析了其在通信、控制等领域的应用，让我看到了这门课的实际价值。

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在考研的战场上，每一本辅导书都扮演着至关重要的角色，而《信号与系统学习与考研辅导》这本书，绝对是其中一颗璀璨的明珠。它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的导师，引领我一步步攻克信号与系统这座“大山”。书的开篇就以非常接地气的方式，引入了信号和系统的基本概念，比如我们生活中常见的音乐信号，以及能够处理这些信号的设备，如音响系统，这让我在一开始就对这门学科产生了浓厚的兴趣，而不是被晦涩的数学公式吓退。在讲解“卷积”这个我曾经觉得最难理解的部分时，作者运用了大量的图示和文字解释，从“翻折”到“相乘”再到“积分”，每一步都清晰明了，让我仿佛亲眼见证了卷积运算的整个过程。而且，书中还特别设置了“考研真题解析”板块，对于那些历年出现的经典考题，都进行了详细的分析，不仅给出了答案，更重要的是，剖析了出题思路和解题方法，这对于我这样的考研党来说，简直是无价之宝。它教会我如何“读懂”题目，如何“抓住”关键信息，然后“运用”所学知识去解决问题。

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作为一名在信息爆炸时代努力前行的考生，我在选择学习资料时，总是格外谨慎。《信号与系统学习与考研辅导》这本书，可以说是近期让我眼前一亮的学习助手。首先，它在内容编排上非常有条理，从最基础的信号与系统的概念，到各种变换的深入讲解，再到实际应用和考研真题的解析，每一个环节都衔接得非常自然。我特别喜欢它在讲解“卷积”这一核心概念时，不仅仅停留在数学公式层面，而是通过“延迟”和“叠加”的直观理解，来解释一个系统如何对输入信号做出响应，并且辅以大量的图例，让我能够清晰地看到信号在卷积过程中的变化。这比我之前看的任何教材都要清晰。其次，这本书对于“易混淆”的概念，比如傅里叶变换与拉普拉斯变换的区别，或者离散时间傅里叶变换与傅里叶变换的关系，都进行了非常详细的辨析，并且给出了具体的判断方法和记忆技巧，这对于我这种容易混淆概念的学生来说，简直是福音。而且，书中还穿插了一些“考研提示”和“解题技巧”，这些建议都非常实用，能够帮助我更好地把握考研的重点和方向。

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我是一名即将步入研究生殿堂的学生，在本科阶段，信号与系统这门课程是我心中的一个“坎”。在我拿到这本《信号与系统学习与考研辅导》之前，我已经尝试过多种学习方法，但效果都不尽如人意。这本书的出现，可以说是我备考路上的“救命稻草”。它的内容非常系统化，从最基础的信号表示方法，到各种变换的原理和应用，再到复杂的系统分析，都讲解得非常透彻。我特别欣赏作者在讲解“采样定理”时的处理方式，他没有直接给出公式，而是通过一个生动的“照相”过程来类比，解释了采样频率与原始信号带宽之间的关系，让我瞬间理解了为什么采样频率必须大于信号最高频率的两倍。这种形象的比喻，比枯燥的数学推导更能让我记住知识点。而且，书中还为每一个概念都配上了大量的例题，这些例题的设计都非常贴合考研的实际情况，并且对于每一个解题步骤，都进行了详细的阐述，让我能够清楚地看到解题思路的形成过程。这本辅导书，不仅巩固了我的基础，更重要的是，它给了我考研的信心。

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在我拿到这本《信号与系统学习与考研辅导》之前，我尝试过很多不同的学习资料，有的侧重于理论的严谨性，但往往过于枯燥，让我难以坚持；有的则过于简化，导致理解不够深入，做题时容易出错。这次选择这本书，是抱着一种“试一试”的心态，但翻开第一页，就被它严谨而又易懂的语言风格所吸引。作者在讲解信号的分类时，并没有直接给出各种定义，而是从信号的实际应用场景出发，比如声音、图像等，然后引出离散信号、连续信号，再到周期信号、非周期信号等，这种由点及面、由易到难的逻辑非常清晰。我尤其欣赏书中对傅里叶级数和傅里叶变换的讲解，它不仅仅是罗列了各种公式，而是通过大量的图示和对比，生动地展现了时域和频域之间的转换关系。例如，在讲解傅里叶级数时，作者用了很长的篇幅来分析一个方波信号的频谱，从最简单的三角函数叠加，到无穷级数的逼近，每一步都看得我心潮澎湃，仿佛看到了信号背后隐藏的“音乐”。而且，书中还为每一个重要概念都配上了相应的例题，这些例题的设计非常巧妙，能够覆盖到各种可能出现的题型，并且在解题过程中，作者还会详细地解释每一步的思路和技巧，这对于我这种需要通过大量练习来巩固知识的学生来说，无疑是一笔宝贵的财富。

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为了应对考研，我搜集了市面上几乎所有的信号与系统相关资料，而《信号与系统学习与考研辅导》这本书，无疑是我收到的最大惊喜之一。它的内容编排非常精巧，每一章节的过渡都自然流畅，并且注重理论与实践的结合。在讲解“拉普拉斯变换”时，作者并没有直接给出其定义，而是从“傅里叶变换的局限性”出发，引出了拉普拉斯变换的必要性，并且详细解释了为什么拉普拉斯变换能够处理更多类型的信号，以及“收敛域”在其中的重要作用。我之前一直对收敛域的概念感到困惑，但看了这本书之后，才真正理解了它与系统稳定性和因果性的密切关系。此外，书中还提供了大量的“章节小测验”，这些测验题的难度和考研真题非常接近，能够帮助我及时检验自己的学习效果，并且发现自己可能存在的薄弱环节。更让我印象深刻的是，书中在讲解一些复杂的概念时，会穿插一些“生活中的例子”或者“类比”，这使得原本抽象的理论变得生动有趣，也更容易被我所理解和记忆。

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这本书的封皮设计我第一眼就被吸引了，那种沉静而又不失活力的蓝色调，仿佛在诉说着信号与系统这个复杂领域背后蕴含的智慧与规律。拿到手里，纸张的质感也相当不错，有一种厚实而细腻的感觉，翻阅时并没有刺鼻的油墨味，这点让我非常满意，毕竟是要长期陪伴我备考的书籍。我之所以选择它，是因为我之前在网上看到过一些关于它的推荐，很多学长学姐都提到这本书在概念讲解上非常透彻，而且例题的选择也很有代表性，能够很好地帮助理解抽象的理论。我目前正在学习《信号与系统》这门课程，虽然老师讲得也很认真，但我总觉得在一些关键的转折点上，还需要更深入的剖析和更形象的类比来加深记忆。尤其是在傅里叶变换和拉普拉斯变换的部分，刚开始接触的时候，确实有点晕头转向，各种公式和性质看得我眼花缭乱。我希望这本书能够像一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我，从最基础的概念开始，一步步构建起扎实的知识体系。特别是那些需要反复推导和理解的数学过程，我非常期待它能提供一些不同于课堂讲解的视角，或者是一些更直观的几何解释，让我能够真正“看懂”这些公式的由来和意义，而不仅仅是死记硬背。备考的压力确实不小，我需要在有限的时间内掌握大量的知识点，并能灵活运用到解题中，所以一本能够提供高效学习路径的书籍对我来说至关重要。

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考研备战的路上，信息爆炸是常态，各种辅导资料琳琅满目，但真正能做到“精炼”和“实用”的却不多。我接触《信号与系统学习与考研辅导》纯属偶然，但它给我带来的惊喜却一直延续至今。这本书最让我印象深刻的是其“由浅入深，层层递进”的讲解模式。它不像某些资料那样，上来就抛出复杂的概念和公式，而是从最基础的时域分析开始，逐步引入卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心内容。在讲解卷积运算时，作者用了大量的篇幅来解释其“物理意义”，以及如何通过图示法来求解，这对于理解LTI系统响应至关重要。我之前一直对卷积的理解停留在“两个函数相乘再积分”这个层面，直到看了这本书，才真正体会到它描述的是一个系统对输入信号的“记忆”和“累积”效应。而且，书中对各种变换的性质进行了详尽的梳理和归纳，并且用表格的形式清晰地列出来，方便记忆和查阅。更重要的是，每一章节后面都配有大量的练习题，从基础题到综合题，难度梯度设置得非常合理，能够有效地检验我们对知识点的掌握程度。我特别看重的是，书中对于那些“隐藏”在题目背后的考察点，都有详细的解析，不会让读者带着疑问继续往下走。

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考研用书，死磕，附带试卷

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考研用书，死磕，附带试卷

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