具体描述
《高等学校电子与电气工程及自动化专业"十一五"规划教材·现代控制理论基础》是针对理工科高年级学生编写的控制领域基础理论教科书。全书共分为7章。第0章为绪论。第1章介绍了现代控制理论的基础——状态空间法。第2～4章着重于控制系统分析，介绍了在已知数学模型的情况下，系统的运动规律和能控性、能观性、稳定性等系统基本结构特性。第5章着重于控制系统设计，介绍了状态反馈、极点配置等状态空间设计方法。第6章介绍了最优控制的基本理论和方法。
《高等学校电子与电气工程及自动化专业"十一五"规划教材·现代控制理论基础》的一大创新是引入了用国际控制界最流行的软件MATLAB辅助分析和设计控制系统的相应内容，可以有效巩固理论知识，弥补教学实践上存在的薄弱环节，有利于提高学生的系统分析和综合能力。
《经典力学：从牛顿到拉格朗日》 内容提要： 本书旨在为物理学、工程学以及相关领域的研究者和高年级本科生提供一套全面且深入的经典力学体系。我们聚焦于力学理论的哲学基础、数学框架的严谨推导，以及这些理论在实际物理问题中的应用。全书以清晰的逻辑结构，引导读者从宏观的牛顿运动定律出发，逐步过渡到更为精妙和普适的分析力学（拉格朗日和哈密顿力学）。 第一部分：牛顿力学与运动的描述（Axioms and Kinematics） 第一章：时空观念与力学公理。本章首先回顾伽利略变换与牛顿绝对时空观的历史背景。随后，详细阐述牛顿第一、第二和第三定律的物理意义、适用范围及其局限性。着重讨论了惯性系的概念，并引入了对非惯性系中惯性力的初步探讨，如科里奥利力和离心力，为后续的进阶分析打下基础。 第二章：一维与多维运动分析。本章专注于运动学的数学描述。对于一维问题，深入分析匀变速运动、简谐振动（SHM）的解析解法，并引入相空间图的概念。在三维空间中，系统地讲解了矢量分析在描述位移、速度和加速度中的应用。重点讨论了正交坐标系（直角坐标系、柱坐标系、球坐标系）下的速度和加速度矢量表示，并推导了这些坐标系中描述运动方程的微分形式，特别是自然坐标系（TNB 坐标系）在研究曲线运动轨道上的作用。 第三章：功、能与守恒定律。本章是能量概念的奠基。详细定义了功的概念，并推导出变力做功的积分形式。能量守恒定律被提升到核心地位，通过引入保守力场和势能的概念，阐明了机械能守恒的条件。动量守恒和角动量守恒定律被严格证明，并展示了它们在碰撞问题和刚体转动中的决定性作用。本章还包含了对中心力问题的深入分析，如开普勒定律的导出。 第二部分：刚体动力学与微观系统（Rigid Bodies and Oscillations） 第四章：刚体运动学与动力学。刚体运动被分解为定点转动和刚体绕质心转动，最终归结为刚体绕瞬时轴的运动。本章核心在于转动惯量（惯性张量）的计算及其物理意义。欧拉角被引入作为描述三维刚体姿态的工具。通过牛顿-欧拉方程，建立了描述刚体运动的微分方程组，并探讨了陀螺运动等经典实例。 第五章：振动与波动基础。本章聚焦于系统偏离平衡位置时的动力学行为。详细分析了阻尼振动和受迫振动，着重讨论了共振现象的物理机制及其对工程结构的重要性。引入了耦合振子系统，展示了其振动模式（特征频率和振型），这是连接到后续模态分析的桥梁。 第三部分：分析力学——拉格朗日形式（Lagrangian Mechanics） 第六章：变分原理与最小作用量。本章是向分析力学过渡的关键。首先回顾了微积分变分法的基本概念，特别是欧拉-拉格朗日方程的推导。随后，系统地阐述了最小作用量原理（哈密顿原理）在力学中的地位，强调了它比牛顿定律更为基础和普适的特性。 第七章：拉格朗日方程的构造与应用。本章详细定义了拉格朗日量 $L = T - V$，并基于广义坐标和广义速度构建了运动方程。通过对约束力的处理方式，清晰地展示了拉格朗日力学相对于牛顿力学在处理复杂约束系统时的巨大优势。具体案例包括平面双摆、滑块在曲面上的运动以及电磁场中的带电粒子运动（引入洛伦兹力项）。 第八章：守恒量与诺特定理。本章利用拉格朗日形式，以严谨的方式探讨了守恒量与系统对称性的深刻联系。诺特定理被详细阐述和证明，展示了每一种连续对称性都对应着一个守恒量（如时间平移对应能量守恒，空间平移对应动量守恒）。这为理解物理系统的内在结构提供了强大的数学工具。 第四部分：哈密顿力学与相空间（Hamiltonian Mechanics and Phase Space） 第九章：勒让德变换与哈密顿量。本章通过勒让德变换，从拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 构造出哈密顿量 $H(q, p, t)$，其中 $p$ 是广义动量。详细讨论了哈密顿量在保守系统中的物理意义——它即是系统的总能量。 第十章：哈密顿正则方程与泊松括号。本章推导并分析了哈密顿正则方程组，即一组一阶微分方程，用以描述系统的演化。泊松括号被引入，作为描述系统可观测量时间演化的代数工具，它深刻揭示了哈密顿力学与量子力学之间的深刻联系。 第十一章：正则变换与可积性。本章探讨了哈密顿体系中的坐标变换——正则变换，其保持了泊松括号的形式不变性。通过寻找第一积分（守恒量），引入了可积性的概念，并简要介绍了哈密顿-雅可比方程在求解复杂系统时的优势，预示了向更高级动力学理论（如 KAM 定理）的深入探索方向。 本书特点： 深度与广度兼备： 覆盖牛顿力学、刚体动力学，直至完整的分析力学体系。 数学严谨性： 强调从变分原理出发，建立力学理论的内在一致性。 应用导向： 包含大量经过精心挑选的例题和习题，旨在巩固理论理解并培养解决实际物理问题的能力。 清晰的知识结构： 逻辑链条清晰，确保读者能平滑地从基础概念过渡到抽象的分析力学。 本书是致力于掌握物理学基本原理的学者不可或缺的参考资料。
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