自動控製原理知識要點及典型習題詳解(李書臣) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李書臣 著

圖書標籤:

• 自動控製原理
• 控製理論
• 李書臣
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• 習題詳解
• 電氣工程
• 自動化
• 經典控製
• 控製係統
• 大學教材

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122120380

商品編碼：29623718062

包裝：平裝

齣版時間：2011-10-01

基本信息

書名：自動控製原理知識要點及典型習題詳解(李書臣)

定價：28.00元

作者：李書臣

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2011-10-01

ISBN：9787122120380

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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李書臣主編的本書共9章。章介紹瞭自動控製係統常用的術語和概念，並給齣瞭從控製係統到方框圖轉換的多個實例分析。第2章介紹瞭數學模型的概念，並重點對傳遞函數分析和方框圖、梅遜公式的數學模型簡化方法進行瞭詳細討論。第3章介紹瞭綫性係統的時域分析方法，並重點對係統的穩定性、快速性、準確性分析方法做瞭討論。第4章介紹瞭係統的根軌跡方法，對根軌跡作圖及分析係統性能做瞭討論。第5章介紹瞭頻率響應法，重點講解瞭頻率特性作圖、分析方法，並且給齣瞭截止頻率、相位裕量的計算方法。第6章介紹瞭綫性係統的校正方法，涉及串聯頻率法校正，給齣瞭校正網絡設計方法和穩定裕量驗算方法。第7章介紹瞭有關采樣控製係統的計算問題。第8章介紹瞭非綫性係統的描述函數和相平麵分析法。第9章介紹瞭綫性係統的可控性、可觀測性、穩定性、實現、極點配置等內容。　　本書選材力求內容全麵、分析透徹,例題具有的代錶性，並且給齣多種解法，幫助讀者分析*簡單的解題步驟。特彆推薦：本書配套教材為 《自動控製原理(王永驥)(二版)》

內容提要

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　　本書包括現在通行的“自動控製原理”課程的基本內容，本書分9章，每一章都列齣該章整體的知識結構圖，並列齣重點和難點以及基本要求，然後進行典型例題講解，講明知識考查點，後是測試題，題型有填空題、單選題、簡答題、綜閤計算題等，學生可以自本書主要供自動化及相關專業的本科生正常上課時同步學習和期末考試復習使用，也可以作為研究生入學考試復習用書。

目錄

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1 自動控製的一般概念
1.1 知識要點
1.1.1 知識結構圖
1.1.2 知識重點
1.1.3 知識難點
1.1.4 基本要求
1.2 典型習題詳解
1.3 測試題及答案

2 自動控製係統的數學模型
2.1 知識要點
2.1.1 知識結構圖
2.1.2 知識重點
2.1.3 知識難點
2.1.4 基本要求
2.2 典型習題詳解
2.3 測試題及答案

3 控製係統的時域分析法
3.1 知識要點
3.1.1 知識結構圖
3.1.2 知識重點
3.1.3 知識難點
3.1.4 基本要求
3.2 典型習題詳解
3.3 測試題及答案

4 根軌跡法
4.1 知識要點
4.1.1 知識結構圖
4.1.2 知識重點
4.1.3 知識難點
4.1.4 基本要求
4.2 典型習題詳解
4.3 測試題及答案

5 頻率響應法
5.1 知識要點
5.1.1 知識結構圖
5.1.2 知識重點
5.1.3 知識難點
5.1.4 基本要求
5.2 典型習題詳解
5.3 測試題及答案

6 綫性係統的校正方法
6.1 知識要點
6.1.1 知識結構圖
6.1.2 知識重點
6.1.3 知識難點
6.1.4 基本要求
6.2 典型習題詳解
6.3 測試題及答案

7 采樣係統理論
7.1 知識要點
7.1.1 知識結構圖
7.1.2 知識重點
7.1.3 知識難點
7.1.4 基本要求
7.2 典型習題詳解
7.3 測試題及答案

8 非綫性係統分析法
8.1 知識要點
8.1.1 知識結構圖
8.1.2 知識重點
8.1.3 知識難點
8.1.4 基本要求
8.2 典型習題詳解
8.3 測試題及答案

9 狀態空間分析法
9.1 知識要點
9.1.1 知識結構圖
9.1.2 知識重點
9.1.3 知識難點
9.1.4 基本要求
9.2 典型習題詳解
9.3 測試題及答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代工程的脈搏：深入理解與掌控動態係統 在當今科技飛速發展的時代，幾乎所有現代工程係統，從最精密的航空航天器到日常生活中隨處可見的智能傢電，都離不開一個核心的概念——自動控製。自動控製係統賦予瞭機器生命，使它們能夠根據預設的目標自主運行，並能實時感知環境變化並做齣最優響應。這不僅極大地提高瞭生産效率和工程精度，更是人類突破自身局限，實現許多過去難以想象的壯舉的基石。 本書旨在為您揭開自動控製係統的神秘麵紗，係統性地梳理其核心理論、關鍵技術和實際應用。我們將深入探討構成自動控製係統的基本要素，分析其工作原理，並帶領您掌握設計、分析和優化這些係統的關鍵方法。本書的目的是讓您能夠理解自動控製的“為什麼”和“如何做”，從而在您的專業領域中，能夠更有效地運用自動控製技術，解決復雜的工程問題，並創造齣更智能、更高效的係統。 核心理論的基石：搭建自動控製知識的框架 要理解自動控製，首先必須建立起堅實的理論基礎。本書將從最基礎的概念入手，逐步深入。 1. 係統建模：刻畫物理世界的語言 任何控製係統的設計都始於對被控對象的精確描述。我們將深入講解如何將實際的物理係統（無論是機械、電氣、液壓還是熱係統）轉化為數學模型。這包括： 數學模型的種類： 瞭解微分方程、傳遞函數、狀態空間方程等不同模型形式的特點、適用範圍及其相互轉換的方法。例如，對於一個簡單的彈簧-質量-阻尼係統，我們將學習如何根據牛頓第二定律列齣微分方程，然後如何通過拉普拉斯變換得到其傳遞函數，或者如何將其錶示成狀態空間的形式。 綫性化與近似： 現實世界中的許多係統是非綫性的，但在特定工作點附近，綫性化是進行分析和設計的重要手段。我們將探討常用的綫性化方法，以及在何種條件下近似是有效的。 時域與頻域分析： 理解係統在時間維度和頻率維度上的響應特性是至關重要的。我們將深入分析係統的瞬態響應（如超調量、調節時間）和穩態響應，以及如何通過頻率響應（如伯德圖、奈奎斯特圖）來評估係統的穩定性和動態性能。 2. 穩定性分析：係統能否“聽話”的關鍵 穩定性是自動控製係統最基本的要求。一個不穩定的係統將導緻輸齣發散，甚至可能對設備和人員造成嚴重損害。我們將係統性地學習： 穩定性判據： 掌握多種判彆係統穩定性的方法，包括勞斯-赫爾維茨判據、奈奎斯特判據、根軌跡法等。這些方法將幫助我們預測係統在不同參數配置下是否穩定，並指導我們如何調整參數以獲得期望的穩定性。 臨界穩定性與相對穩定性： 理解穩定性的不同程度，以及如何量化係統的穩定性裕度，從而在性能和穩定性之間做齣權衡。 3. 係統性能指標：衡量控製效果的標尺 一個穩定的係統隻是基本要求，我們還需要評估其控製效果是否良好。本書將詳細闡述： 時域性能指標： 介紹如何通過超調量、峰值時間、調節時間、穩態誤差等指標來量化係統的動態和穩態性能。我們將學習這些指標與係統參數（如阻尼比、固有頻率）之間的關係。 頻域性能指標： 探討帶寬、峰值增益等頻域指標如何反映係統的動態響應速度和抗乾擾能力。 4. 控製器設計：賦予係統“智慧”的靈魂 控製器的作用是將控製器的輸齣信號施加到被控對象上，使其按照預期的規律運行。我們將深入探討各種經典的控製器設計方法： PID 控製器： 學習比例（P）、積分（I）、微分（D）控製的作用原理，以及如何根據係統特性和性能要求整定PID參數（如Ziegler-Nichols方法）。PID控製器因其簡單、魯棒性好、易於實現而在工業界得到瞭廣泛應用。 超前/滯後校正： 掌握如何通過引入超前或滯後環節來改善係統的相位裕度或幅值裕度，從而提高係統的穩定性和動態性能。 狀態反饋控製： 學習如何利用係統的狀態信息來設計更優的控製器，實現極點配置等高級控製目標。 典型應用場景：讓理論落地生根 理論的學習最終是為瞭解決實際問題。本書將通過豐富的實例，展示自動控製技術在各個領域的廣泛應用。 工業自動化： 從生産綫上的機器人控製到化工過程的溫度、壓力、流量調節，自動控製係統是現代工業的心髒。我們將分析這些係統的工作原理和設計挑戰。 航空航天： 飛機的自動駕駛儀、導彈的製導係統、衛星的姿態控製等，都依賴於先進的自動控製技術。我們將探討在這些高精度、高可靠性要求下的控製方法。 機器人技術： 移動機器人、機械臂的精確軌跡跟蹤、力控等，都需要復雜的控製算法來實現。 交通係統： 汽車的巡航控製、列車的自動駕駛、智能交通信號燈等，都在不斷優化著人們的齣行體驗。 生命科學與醫學： 藥物輸送係統的精確控製、醫療診斷設備的自動化操作，都體現瞭自動控製在精細化操作中的價值。 新能源領域： 風力發電機、太陽能發電係統的最大功率跟蹤，以及電網的穩定控製，都離不開自動控製的支撐。 學習方法與思維方式：培養解決問題的能力 本書不僅提供知識，更注重培養您的學習方法和工程思維。 係統性學習： 我們強調將自動控製作為一個整體來理解，而不是孤立地記憶各個概念。通過清晰的邏輯脈絡，將模型、分析、設計和應用有機地結閤起來。 圖示與直觀理解： 許多抽象的控製理論可以通過圖形和圖示來直觀地理解，例如根軌跡圖、伯德圖、時域響應麯綫等。本書將充分利用這些工具，幫助您建立直觀的理解。 計算與仿真： 熟練掌握必要的數學工具，並利用仿真軟件（如MATLAB/Simulink）進行係統模擬和參數驗證，是檢驗理論、優化設計的重要手段。 問題導嚮： 鼓勵您在學習過程中，思考實際工程中遇到的問題，並嘗試用自動控製的理論來分析和解決。 誰適閤閱讀本書 本書適閤所有對現代工程技術感興趣的讀者，特彆是： 高等院校相關專業學生： 如自動化、電氣工程、機械工程、電子工程、計算機科學等專業的本科生和研究生，本書將是您係統學習自動控製理論的理想參考。 工程技術人員： 無論您身處哪個工程領域，如果您的工作涉及到需要精確控製、係統優化或自動化設計的任務，本書都將為您提供寶貴的知識和方法。 對科技前沿感興趣的愛好者： 如果您希望瞭解現代科技如何運作，特彆是那些讓機器能夠自主“思考”和“行動”的原理，那麼本書將為您打開一扇通往智能世界的大門。 掌控動態，驅動未來。 深入理解自動控製原理，就是掌握瞭現代工程的脈搏。本書將陪伴您一同踏上這段探索之旅，從理解到掌控，從理論到實踐，最終實現對復雜動態係統的精準駕馭，為您的工程創新和技術發展注入強大動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是通往自動控製世界的一扇明燈！我一直在尋找一本能夠係統梳理自動控製原理知識要點的書籍，但市麵上很多要麼過於理論化，要麼習題不夠深入。李書臣老師的這本《自動控製原理知識要點及典型習題詳解》恰恰填補瞭這一空白。首先，它的知識點梳理極其到位，幾乎涵蓋瞭自動控製原理的核心內容，從係統的時域分析、頻域分析到係統的穩定性、根軌跡，再到PID控製器設計等等，每一個章節的標題就預示著清晰的學習路徑。最讓我驚喜的是，它不僅僅羅列瞭知識點，而是用非常易於理解的語言進行瞭解釋，將復雜的概念拆解得井井有條。比如，在講解係統穩定性時，它不僅給齣瞭Routh判據、Nyquist判據的公式，還深入剖析瞭這些判據背後的物理意義，以及它們在實際工程中如何指導我們判斷係統的穩定性。對於初學者來說，這無疑是建立紮實理論基礎的絕佳選擇，完全不會感到晦澀難懂，而是像在一位經驗豐富的老師的指導下學習一樣。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種習慣於通過練習來鞏固知識的學習者來說，這本書的習題部分簡直是如獲至寶！傳統的教材往往習題過於簡單，無法反映真實工程中的復雜性，而有些習題集又過於偏重計算，忽略瞭對概念的理解。李書臣老師在這本書中精心挑選瞭大量具有代錶性的典型習題，而且每道題都配有詳盡的解答過程。不僅僅是給齣最終答案，而是詳細地展示瞭每一步的推導思路、關鍵公式的應用，甚至還對解題過程中可能遇到的誤區進行瞭提醒。比如，一道關於根軌跡繪製的習題，它不僅一步一步展示瞭如何計算漸近綫、虛軸交點等，還特彆強調瞭在不同參數變化下，根軌跡的變化規律，以及這些規律如何影響係統的動態性能。這種“授人以魚不如授人以漁”的講解方式，讓我真正理解瞭題目的考察點，也學會瞭如何舉一反三，解決其他類似的問題。通過這些習題的訓練，我對自動控製係統的分析和設計能力有瞭質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職工程師，之前在工作中對自動控製係統有所接觸，但理論基礎相對薄弱。偶然的機會瞭解到李書臣老師的這本書，抱著試一試的心態入手。沒想到，它真的給瞭我很大的啓發。這本書的結構設計非常巧妙，知識點的講解邏輯性很強，循序漸進，一點點將我從零散的認知推嚮係統性的掌握。特彆是在介紹狀態空間方法時，它清晰地闡述瞭狀態嚮量的意義，以及如何通過狀態方程來描述係統的動態行為。我還記得其中一道關於能控性和能觀性的習題，它不僅僅是計算，還深入探討瞭這兩種性質對係統設計的具體影響，比如如果係統不可控，我們應該如何去調整係統參數或者增加控製器。這種理論與實際工程應用的結閤，讓我在學習過程中充滿瞭成就感，感覺自己不僅僅是在背公式，而是在真正理解和掌握一門工程技術。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我本以為它會是一本枯燥乏味的理論教科書，但事實證明我完全錯瞭。李書臣老師的寫作風格非常親切，行文流暢，即使是像李雅普諾夫穩定性這樣抽象的概念，也能被他講解得通俗易懂。我最喜歡的部分是那些“知識要點”的總結，它們就像是提綱挈領，幫助我快速迴顧和鞏固一章的學習內容。而且，每章末的習題，特彆是那些“詳解”部分，對我來說簡直是救星。很多時候，我都能自己獨立完成一部分，但總會在某個細節上卡住。這時候，書中的詳解就能立刻點撥我，讓我恍然大悟。它不會直接給齣答案，而是引導我思考，讓我自己去發現問題所在。這種循序漸進的引導方式，讓我感覺自己像是在和老師一起攻剋難題，而不是獨自麵對。總而言之，這是一本真正為讀者著想的書，學習過程充滿樂趣和收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的優點之一在於其內容的深度和廣度。它不僅包含瞭自動控製領域最基礎和核心的理論知識，還涉及瞭一些更深入和前沿的內容，比如一些先進的控製器設計方法和係統辨識的入門。對於一個想要全麵掌握自動控製原理的人來說，這本書的覆蓋麵非常廣。更重要的是，它並沒有為瞭追求廣度而犧牲深度。每一個知識點的講解都力求透徹，沒有流於錶麵。比如，在講解頻率響應法時，它不僅介紹瞭Bode圖和Nyquist圖的繪製方法，還詳細分析瞭幅頻特性和相頻特性與係統穩定性和動態響應之間的關係，以及如何通過這些圖形來判斷係統的魯棒性。而且，它還提供瞭一些實際工程中的案例分析，幫助我理解這些抽象的理論在實際應用中的價值。這本書讓我對自動控製原理有瞭更深刻的認識，也為我進一步學習更復雜的控製理論打下瞭堅實的基礎。