现代控制理论（中英文对照） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:175

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出版时间:2009-3

价格:18.00元

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isbn号码:9787560328119

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• 控制理论
• 现代控制
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• 英文对照
• 工程控制
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现代控制理论（中英文对照） 引言 控制理论，作为一门致力于理解和影响动态系统行为的学科，在现代科学技术发展中扮演着至关重要的角色。从航天器的精确轨道控制，到工业生产线的自动化运行，再到生物医学设备的智能化监测，控制理论的原理无处不在，并且在不断地推动着技术的边界。而“现代控制理论”则代表了这一领域最为前沿和核心的知识体系，它建立在经典的经典控制理论基础之上，并引入了诸如状态空间方法、最优控制、鲁棒控制、自适应控制等一系列强大的分析和设计工具，能够处理更加复杂、多变量、时变甚至不确定性的系统。 本书《现代控制理论（中英文对照）》旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的现代控制理论学习体验。我们深知，在信息爆炸的时代，掌握跨语言的信息获取和理解能力至关重要。因此，本书的独特之处在于其采用了中英文对照的编写方式，力求在汉语读者和英语读者之间架起一座知识的桥梁，打破语言障碍，促进学术交流与思想碰撞。本书不仅仅是知识的搬运工，更是一份精心打磨的学习指南，旨在帮助读者建立起扎实的理论基础，培养独立分析和解决复杂控制问题的能力。 本书内容梗概 第一部分：基础与回顾 在深入探讨现代控制理论的核心之前，我们首先对经典控制理论中的关键概念进行必要的梳理和回顾。这包括系统建模的基本方法，例如微分方程、传递函数和系统框图。我们将重点介绍线性时不变（LTI）系统的时域和频域分析技术，如瞬态响应、稳态误差、根轨迹、频率响应（Bode图、Nyquist图、Nichols图）等。这些基础知识是理解后续更高级概念的基石。 系统建模 (System Modeling): 物理系统的数学描述：机电系统、电路系统、流体系统等。 微分方程表示。 传递函数表示及其在LTI系统分析中的作用。 系统框图与信号流图。 经典控制理论回顾 (Review of Classical Control Theory): 稳定性分析：Routh-Hurwitz判据、根轨迹法。 性能指标：超调量、峰值时间、调节时间、稳态误差。 时域响应分析。 频域响应分析：Bode图、Nyquist图、Nichols图。 PID控制器设计及其局限性。 第二部分：状态空间方法 现代控制理论的核心支柱之一便是状态空间方法。它提供了一种更强大、更通用的系统描述方式，尤其适合处理多输入多输出（MIMO）和时变系统。本书将详细介绍状态向量、状态方程和输出方程的概念，并重点讲解线性定常（LTI）系统的连续时间和离散时间状态空间表示。 状态空间描述 (State-Space Representation): 状态变量的选择与定义。 连续时间状态方程：$dot{x}(t) = Ax(t) + Bu(t)$。 连续时间输出方程：$y(t) = Cx(t) + Du(t)$。 离散时间状态方程：$x(k+1) = Ax(k) + Bu(k)$。 离散时间输出方程：$y(k) = Cx(k) + Du(k)$。 状态方程与传递函数的联系 (Relationship between State-Space and Transfer Function): 从状态空间表示导出传递函数。 从传递函数推导状态空间表示（多种实现方式）。 线性系统分析 (Analysis of Linear Systems): 可控性 (Controllability)：系统状态能否被输入完全控制。 可观测性 (Observability)：系统状态能否被输出完全观测。 模态分解与系统模式 (Modal Decomposition and System Modes)。 稳定性分析（Lyapunov稳定性理论的初步介绍）。 第三部分：状态反馈控制 状态反馈是现代控制理论中一种强大的控制策略，它通过将系统的状态变量作为反馈信号，来修改系统的动态特性，以实现期望的性能。本书将深入探讨状态反馈设计的原理和方法。 状态反馈设计 (State Feedback Design): 通过状态反馈实现极点配置 (Pole Placement) 的原理。 Ackermann公式和秩1更新法等设计方法。 多输入系统的极点配置。 最优控制 (Optimal Control) 的初步概念： 引入性能指标函数（如二次型性能指标）。 最小化性能指标的控制律。 线性二次调节器 (Linear Quadratic Regulator, LQR)。 第四部分：状态观测器 在实际系统中，并非所有状态变量都能直接测量。状态观测器（State Observer）的作用在于利用系统的输入和输出信息，来估计系统的内部状态。本书将详细介绍状态观测器的设计方法。 状态观测器设计 (State Observer Design): Luenberger观测器原理。 观测器的动态特性与极点配置。 观测器的收敛性分析。 最小阶观测器 (Minimum-Order Observer)。 状态反馈与观测器结合的全阶控制系统设计 (Design of Full-Order Control Systems by Combining State Feedback and Observer)。 第五部分：最优控制理论 最优控制是控制理论中一个非常重要的分支，它旨在寻找一个控制输入，使得系统的某个性能指标（如能量消耗、响应时间、跟踪误差等）达到最优。本书将介绍最优控制的一些基本理论和方法。 最优控制的基本原理 (Fundamentals of Optimal Control): 性能指标函数（Cost Function）的定义。 变分法与Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) 方程。 线性二次高斯 (Linear Quadratic Gaussian, LQG) 控制： Kalman滤波器的作用与原理（作为最优观测器）。 Kalman滤波与LQR的结合，形成LQG控制器。 模型预测控制 (Model Predictive Control, MPC) 的基本思想（本章将重点介绍MPC的基本理念，为读者后续深入研究打下基础）。 第六部分：现代控制系统的鲁棒性与鲁棒控制 实际系统往往存在不确定性，例如参数的变化、外部扰动等。鲁棒控制的目标是设计出在一定范围内的模型不确定性和外部扰动下，系统性能仍然能够得到保证的控制器。 系统不确定性与鲁棒性概念 (System Uncertainty and Robustness Concepts): 参数不确定性，结构不确定性。 鲁棒稳定性和鲁棒性能。 H-无穷 (H-infinity) 控制理论简介 (Introduction to H-infinity Control Theory): 以频率域为基础的鲁棒控制设计方法。 解决L-2增益控制问题。 其他鲁棒控制方法简介（如 $mu$-分析等）。 第七部分：自适应控制与智能控制 当系统模型参数未知或随时间变化时，传统的固定参数控制器可能失效。自适应控制能够根据系统运行的实际情况，在线调整控制参数，以维持系统性能。智能控制则借鉴了人工智能的思想，如模糊逻辑、神经网络等，来解决传统控制方法难以处理的非线性、复杂系统。 自适应控制的基本思想 (Basic Ideas of Adaptive Control): 参数辨识与控制设计。 梯度自适应法。 Lyapunov自适应法。 模糊逻辑控制 (Fuzzy Logic Control) 简介： 模糊化、推理与解模糊。 神经网络控制 (Neural Network Control) 简介： 学习能力与逼近能力。 其他智能控制方法简介。 第八部分：数字控制系统 随着计算机技术的发展，数字控制系统已成为现代控制工程的主流。本书将介绍数字控制系统的特点、采样、保持过程以及数字控制器的设计方法。 数字控制系统的组成与原理 (Components and Principles of Digital Control Systems): 采样、量化和编码。 零阶保持器 (Zero-Order Hold)。 离散时间系统分析 (Analysis of Discrete-Time Systems): Z变换及其应用。 离散时间系统的稳定性。 数字控制器设计 (Digital Controller Design): 直接数字设计法。 转换方法（如双线性变换法）。 第九部分：应用实例与展望 理论的最终目的是服务于实践。本书将在最后一部分展示现代控制理论在不同领域的实际应用案例，例如航空航天、机器人、汽车工业、过程控制、电力系统等，并对现代控制理论未来的发展方向进行展望。 现代控制理论在各领域的应用 (Applications of Modern Control Theory in Various Fields): 航天器姿态控制。 机器人运动控制。 汽车的自动驾驶与巡航控制。 化工过程的优化控制。 电力系统的稳定控制。 现代控制理论的前沿研究方向 (Frontiers of Modern Control Theory): 分布式控制系统。 网络化控制系统。 机器学习与控制的融合。 大数据与控制。 本书特色与目标读者 特色： 1. 中英文对照： 核心概念、术语、公式和定理均提供中英文对照，便于不同语言背景的读者理解和学习，尤其适合双语学习者和进行跨文化学术交流的研究人员。 2. 循序渐进的体系结构： 从经典控制理论回顾出发，逐步深入到现代控制理论的核心内容，确保读者能够建立起清晰的知识脉络。 3. 理论与实践相结合： 在阐述理论的同时，穿插大量例题和应用场景，帮助读者理解理论的实际意义和应用价值。 4. 深入浅出的讲解风格： 采用清晰易懂的语言，避免过于晦涩的数学推导，力求使复杂概念变得直观易懂。 5. 覆盖全面： 涵盖了现代控制理论的绝大部分关键分支，为读者构建了一个相对完整的知识体系。 目标读者： 高等院校的本科生和研究生： 特别是电气工程、自动化、机械工程、航空航天工程、计算机科学等相关专业的学生。 从事控制系统设计、开发和研究的工程师： 希望系统学习或更新现代控制理论知识的专业人士。 对控制理论感兴趣的科研人员： 旨在快速掌握现代控制理论的核心概念，并为进一步深入研究打下基础。 希望提升跨语言信息获取和学习能力的学习者。 结语 现代控制理论是一门充满挑战也充满魅力的学科，它不仅是理解和改造复杂动态世界的强大工具，也是推动科学技术不断进步的重要驱动力。本书《现代控制理论（中英文对照）》希望能够成为您学习和掌握这门深刻而广泛的学科的得力助手。我们力求提供最准确、最清晰、最全面的内容，助您在现代控制理论的海洋中扬帆远航，探索未知的领域。

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我给这本书的评价是“厚重而不失灵动”。厚重，体现在它对控制理论核心概念的阐释是无可挑剔的，它涵盖了从经典控制理论向现代控制理论过渡的每一个关键节点，确保读者不会在知识的断层中迷失。灵动，则在于它对现代控制方法论的介绍，充满了一种面向未来的活力。比如，它对先进的自适应控制和智能控制的初步探讨，虽然篇幅可能不如专门书籍那样详尽，但作为一本综合性的现代控制理论教材，它提供了一个非常优秀的视角和切入点，引导读者去探索更广阔的研究领域。我特别欣赏它在某些章节末尾设置的“思考题”或“进一步探讨”，这些问题往往不是简单的公式代数运算，而是引导我们去思考控制系统在实际边界条件下的局限性与优化方向。这使得这本书超越了教科书的范畴，更像是一本开启深入思考的引路灯。对于立志要在控制工程领域有所建树的年轻学子来说，这本书提供的不仅是知识，更是一种批判性思维和研究视野的培养。

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老实说，我抱着试试看的心态买了这本《现代控制理论（中英文对照）》，没想到收获了远超预期的体验。我是一名在职工程师，平时工作忙碌，很难抽出大块时间系统学习，很多时候只能碎片化地阅读。这本书的编排结构非常人性化，它将理论知识点切割得恰到好处，每一章的逻辑衔接都非常自然流畅，不会让人感到知识点堆砌的枯燥。我特别喜欢它在讲解特定算法时，会穿插一些实际的工程案例分析，这让我能立刻理解抽象的数学模型是如何转化为解决实际问题的工具的。例如，在讲到卡尔曼滤波时，它不仅给出了详细的推导过程，还结合了传感器数据融合的应用场景进行说明，这种“知其所以然，更知其所以然”的教学方式，对我这种应用型人才来说太重要了。而且，中英文的对照排版，对于我这种英语阅读能力尚可，但专业术语掌握不够精湛的人来说，提供了极佳的交叉验证机会。它帮助我建立起了更精确的专业词汇体系，对提升我的专业表达能力起到了润物细无声的作用。这本书，完全可以成为工作间隙提升自我的利器。

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这本书的装帧和印刷质量也值得一提。我知道很多人可能觉得这是次要的，但对于一本需要反复翻阅、甚至可能做笔记的工具书来说，质量至关重要。《现代控制理论（中英文对照）》的纸张手感很好，墨迹清晰，即使用荧光笔做了大量标记后，背面也几乎没有渗透，这对于需要精读和反复研读的读者来说，简直是太友好了。再说说它的内容组织，它的章节划分非常清晰，目录设计得逻辑性极强，我可以很快地定位到我需要的特定子章节，比如特定类型的可控性/可观测性测试方法。以往我阅读的很多教材，目录做得含糊不清，找一个定理都要花费一番功夫。这本书在这方面显然是下了大功夫的。它不仅仅是在传授知识，更是在教我们如何高效、系统地学习和检索这些复杂的知识体系。如果你是那种喜欢“啃硬骨头”，追求知识结构完整性的学习者，这本书的排版和结构设计绝对会让你感到由衷的满意和舒适。

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作为一名资深的控制领域研究人员，我对教材的选择一向是极为挑剔的，但这本《现代控制理论（中英文对照）》成功地打动了我。它的深度和广度都达到了一个非常高的水准。很多国内教材在处理非线性系统和先进控制（比如模型预测控制MPC）时，往往只是点到为止，或者理论推导不够严谨。然而，这本书在这些前沿领域展现出了扎实的功底，公式的推导过程严密且无懈可击，每一步的假设和限制条件都交代得清清楚楚。更难得的是，它的英文部分，语言组织得极为精炼和专业，几乎可以作为撰写高水平学术论文的语言范本。我甚至发现了一些我先前未曾注意到的数学证明细节，这对于我的科研工作是一个很及时的提醒和补充。它绝不是那种为双语而双语的“拼凑”之作，而是真正实现了两种语言在学术表达上的完美融合与互补，极大地方便了我们这些需要紧跟国际前沿学术动态的研究群体。这本书无疑是当前市场上最具学术价值和实用价值的控制理论参考书之一。

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这本《现代控制理论（中英文对照）》简直是工科生和科研人员的“救星”！我刚开始接触这个领域时，对那些深奥的数学公式和抽象的概念感到无从下手，市面上大多数教材要么过于理论化，要么就是只有中文，让我查阅英文文献时非常吃力。这本书的出现，完美地填补了这个空白。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师在身边指导。从基础的状态空间表示到复杂的现代控制策略，比如最优控制、鲁棒控制，讲解得深入浅出。最让我惊喜的是，对照的英文版本非常地道和专业，很多术语的翻译都是业界通用的标准用法，这对于我准备国际会议和阅读原版文献时，极大地提升了效率。尤其对于那些需要与国际同行交流的工程师来说，这种双语对照的排版简直是福音，省去了反复查词典和在不同书籍间跳转的麻烦。这本书的配图清晰直观，很多复杂的系统框图都被细致地绘制出来，配合文字描述，即使是初次接触的读者也能很快抓住核心思想。我个人认为，它在理论深度和实践应用之间找到了一个绝佳的平衡点，绝对是控制领域必备的案头工具书。

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好书，偏向工具书，虽然书里错误不少但还是比刘豹写的好多了…

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好书，偏向工具书，虽然书里错误不少但还是比刘豹写的好多了…

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