基于MATLAB的线性控制系统分析与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:J. J. D. Azzo

出品人:

页数:653

译者:张武

出版时间:2008-4

价格:88.00元

装帧:

isbn号码:9787111232247

丛书系列:国际电气工程先进技术译丛

图书标签:

• 自动控制
• 电气
• 控制
• matlab
• 计算机科学
• 编程
• 口粮（Academic）
• MATLAB
• 线性控制系统
• 控制分析
• 控制系统设计
• 反馈控制
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• 系统响应
• 状态空间
• 频域分析
• 自动控制

《现代控制理论：原理、算法与工程应用》 内容简介： 本书深入探讨了现代控制理论的核心概念、核心算法及其在工程实践中的广泛应用。本书旨在为读者提供一个全面而系统的视角，理解和掌握如何利用先进的控制理论工具解决复杂的工程问题。 第一部分：状态空间方法基础 系统建模与表示： 本部分详细阐述了如何将实际工程系统通过数学模型进行描述，重点介绍了线性时不变（LTI）系统的状态空间表示法，包括连续时间和离散时间系统。我们将学习如何从系统物理方程、传递函数或实验数据中提取状态变量，并构建其状态空间方程。此外，还将介绍非线性系统的近似线性化技术，以及如何处理 MIMO（多输入多输出）系统的建模。 可控性与可观性分析： 这是现代控制理论的基石。本书将深入分析系统的可控性（controllability）和可观性（observability），阐述其在状态反馈控制和状态估计中的关键作用。我们将学习利用卡尔曼可控性/可观性矩阵以及其他等价条件来判断系统的这些重要性质。理解这两个概念对于设计有效的控制器和观测器至关重要。 稳定性理论： 本部分将回顾经典的稳定性概念，并深入介绍现代控制理论中的李雅普诺夫稳定性理论，包括直接法和间接法。我们将学习如何通过构建李雅普诺夫函数来证明系统的稳定性，并探讨不同类型的稳定性，如渐近稳定性、指数稳定性等。这为理解系统在外部扰动下的行为奠定基础。 第二部分：控制器设计与优化 状态反馈控制： 本部分将聚焦于利用状态反馈实现系统的期望性能。我们将详细介绍极点配置（pole placement）技术，包括如何设计状态反馈增益矩阵以将系统的闭环极点置于期望的位置，从而实现快速响应、减小超调等目标。同时，还将讨论状态反馈控制器的鲁棒性以及对模型不确定性的考虑。 最优控制： 本部分将介绍最优控制理论，重点是线性二次调节器（LQR）的设计。我们将学习如何根据性能指标（如二次型代价函数）来设计最优状态反馈控制器。LQR 提供了一种系统性的方法来在性能和控制能量之间取得平衡。此外，还将触及其他最优控制方法，如模型预测控制（MPC）的基础思想。 状态观测器设计： 在许多实际应用中，并非所有状态变量都能直接测量。本部分将介绍状态观测器（state observer）的设计，特别是李-穆尔观测器（Luenberger observer）。我们将学习如何根据系统的模型和测量输出，估计系统的内部状态。观测器的设计目标是使其估计误差尽可能小，并快速收敛。 第三部分：系统分析与鲁棒控制 频率域分析： 尽管现代控制理论主要基于时域的状态空间方法，但频率域分析仍然提供了理解系统性能和稳定性的重要视角。本部分将简要回顾频率响应、伯德图、尼奎斯特图等概念，并展示如何在状态空间框架下理解这些频率特性，例如如何从状态空间模型导出传递函数，以及如何利用频率响应来分析系统的带宽、增益裕度和相位裕度。 鲁棒控制基础： 现实世界中的系统模型往往存在不确定性，例如参数变化、外部干扰等。本部分将介绍鲁棒控制的基本思想，即设计控制器使其在一定范围内的模型不确定性下仍能保持稳定和满足性能要求。我们将初步探讨 H∞ 控制和 μ 分析的原理，为读者理解更高级的鲁棒控制技术打下基础。 第四部分：先进控制技术与工程应用 数字控制系统： 随着计算机技术的发展，数字控制器在现代工程中占据主导地位。本部分将深入探讨数字控制系统的设计，包括采样、零阶保持器、离散化方法以及数字控制器设计技术，如离散化极点配置和数字最优控制。 非线性控制导论： 许多实际系统是非线性的，线性控制方法可能不足以处理。本部分将介绍非线性控制的一些基本概念和方法，例如反馈线性化、滑模控制等，并简要介绍这些技术在解决实际非线性问题中的作用。 工程应用案例： 为了巩固理论知识，本书将通过一系列具体的工程应用案例来展示现代控制理论的实际威力。这些案例将涵盖机器人控制、航空航天姿态控制、过程控制、汽车电子等多个领域，让读者直观地感受到如何将所学理论转化为解决实际工程挑战的有力工具。 本书特色： 理论深度与广度兼备： 涵盖了从基础的状态空间方法到先进的鲁棒控制和非线性控制的广泛主题。 强调算法与工程实践： 不仅介绍理论原理，更侧重于算法的实现细节和在实际工程问题中的应用。 系统性与逻辑性强： 内容组织严谨，循序渐进，帮助读者建立清晰的控制理论知识体系。 丰富的示例与案例： 通过具体的工程案例，加深读者对抽象理论的理解，并激发其解决实际问题的兴趣。 《现代控制理论：原理、算法与工程应用》是一本为高等院校本科生、研究生以及从事控制工程、自动化、机器人、航空航天、机械工程等领域的研究人员和工程师量身打造的权威性教材或参考书。它将帮助读者掌握构建、分析和设计复杂控制系统的强大能力，为应对未来工程挑战做好充分准备。

评分☆☆☆☆☆

书是好书，但是翻译真心不给力。以pp.85为例，“由于积分的区间是从零到无穷大的，对于时间为负或为零，所以f(t)具有什么值是无关紧要的。” 不知所云，以后这类书还是尽量引入影印版吧，真心的。 ...

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总而言之，这本书是一本不可多得的优秀教材，它系统全面地介绍了基于MATLAB的线性控制系统分析与设计。无论你是初学者还是有一定基础的工程师，都能从中获益匪浅。它不仅教授了知识，更重要的是培养了解决问题的能力。我会毫不犹豫地将这本书推荐给所有对控制系统感兴趣的朋友们，相信你们一定会和我一样，爱上这门迷人的学科。

评分☆☆☆☆☆

从作者的写作风格来看，他对于控制系统领域有着深厚的造诣，并且善于将复杂的概念化繁为简。书中使用的许多图例，无论是信号流图、框图还是各种响应曲线，都绘制得非常清晰，直观易懂。我尤其喜欢书中对Bode图的讲解，它不仅解释了如何绘制Bode图，更重要的是教会了我如何从Bode图中分析系统的稳定性裕度和频率响应特性，这对于我进行系统补偿设计至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，学习一门技术，尤其是像控制系统这样复杂的领域，如果仅仅停留在理论层面，是很难真正掌握的。而这本书恰恰弥补了这一不足，它提供了大量的实践练习，每一个章节都配有详细的习题，并且给出了MATLAB的解决方案。我通过反复练习这些习题，不仅巩固了书本上的知识，还学会了如何运用MATLAB来解决实际问题。这种“学以致用”的学习方式，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

对于我而言，这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一次充满启发性的学习之旅。它改变了我对线性控制系统的看法，让我从一个完全的门外汉，逐渐成长为一个能够理解和应用相关理论的工程师。书中提供的分析工具和设计方法，已经在我的实际项目中有过初步的应用，并取得了不错的成果。我非常庆幸能够遇到这样一本优秀的教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发在于，它将抽象的控制理论与实际的工程应用紧密地结合起来。书中列举了许多不同领域的控制系统设计案例，从简单的电机调速到复杂的飞行器姿态控制，都进行了深入的分析。这些案例不仅让我看到了控制理论的强大生命力，也为我提供了宝贵的实践经验。我尤其喜欢书中关于鲁棒控制的部分，它教会我如何在系统存在不确定性时，依然能够设计出稳定可靠的控制器，这对于实际工程项目至关重要。

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这本书的参考文献也十分翔实，为我提供了进一步深入学习的资源。在阅读过程中，我常常会因为某个问题想要了解更多信息，而书中的参考文献列表总能及时地指引我找到相关的学术论文和专著。这极大地拓展了我的视野，也让我认识到控制系统领域的博大精深。我打算在学完这本书后，再深入研究其中的一些经典文献。

评分☆☆☆☆☆

书中对MATLAB的运用技巧讲解得尤为细致，它不仅仅是提供一些代码示例，更是深入剖析了每一个MATLAB函数在控制系统分析中的作用和意义。例如，在分析系统的瞬态响应时，书中详细讲解了如何使用`step`、`impulse`函数，并结合波特图、奈奎斯特图等工具，一步步指导读者如何从图形中解读系统的动态行为。更重要的是，它还教会我如何根据分析结果，通过调整PID参数或引入前馈补偿等方式，来优化系统的性能，这是我之前从未想过的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排也非常合理，循序渐进，逻辑性强。从基础的系统建模，到系统的时域和频域分析，再到控制器设计和系统仿真，每个环节都衔接自然，过渡流畅。我特别欣赏书中关于现代控制理论的部分，它用清晰的逻辑阐述了状态空间方法的优势，并通过大量的例子展示了如何利用MATLAB进行状态空间模型的分析和设计。这对于我理解更高级的控制理论奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

在阅读这本书的过程中，我深刻体会到作者在编写上的用心。他不仅仅是一个知识的传授者，更像是一位经验丰富的导师，一步步引导我走向更深的理解。书中许多地方都考虑到了读者可能遇到的困难，提前给出了提示和建议。例如，在讲解根轨迹法时，书中就详细说明了如何处理特殊的根轨迹情况，避免了许多不必要的弯路。这种贴心的设计，让我在学习过程中感到非常顺畅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，简洁而富有科技感，让人一眼就能感受到其专业性。在我拿到这本书之前，我对于“线性控制系统”这个概念一直有些模糊，只知道它在工程领域的重要性，但具体如何分析和设计，则是一窍不通。通过这本书，我才真正对线性控制系统有了系统性的认识。它从最基础的概念讲起，比如系统的稳定性、响应特性、稳态误差等等，每一个概念都辅以清晰的图示和通俗易懂的语言解释，即使是初学者也能很快抓住核心要义。

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真的写的好 本质 阻尼的内涵

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