包郵自動控製原理 第3版第三版 21世紀高等學校規劃教材·電子信息 餘成波 著 清華大學齣版社圖書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 清華大學

ISBN：9787302478027

商品編碼：29730208036

書名：	自動控製原理（3版）（21世紀高等學校規劃教材·電子信息）
齣版社：	清華大學齣版社
齣版日期	2018
ISBN號：	9787302478027

本書主要介紹分析和設計反饋控製係統的經典理論和應用方法。全書共8章，內容包括自動控製係統的基本概念，自動控製係統的數學模型，自動控製係統的時域分析法、根軌跡法、頻率特性法，控製係統的校正、非綫性控製係統、離散控製係統的分析和綜閤應用等。在每章後麵分彆介紹瞭MATLAB在自動控製理論中的一些應用，以及如何利用計算機輔助設計方法解決自動控製領域的一些係統分析和設計問題。同時，各章均提供瞭一定數量的習題與MATLAB實驗題，以幫助讀者理解基本概念並掌握分析和設計方法。

本書可作為高等工科院校自動化及相關專業的教材，也可供從事自動化方麵工作的科技人員學習參考。

目錄

1章控製係統的基本概念

1.1引言

1.2開環控製係統與閉環控製係統

1.2.1開環控製係統

1.2.2閉環控製係統

1.3自動控製係統的組成

1.3.1基本組成部分

1.3.2自動控製係統中常用的名詞術語

1.4自動控製係統的分類

1.4.1按輸入信號的特點分類

1.4.2按描述係統的動態方程分類

1.4.3按係統的參數是否隨時間而變化分類

1.4.4按信號的傳遞是否連續分類

1.5自動控製係統的應用實例

1.5.1爐溫控製係統

1.5.2導彈發射架方位控製係統

1.5.3計算機控製係統

1.6自動控製理論發展簡史

1.7對自動控製係統的基本要求

習題

2章自動控製係統的數學模型

2.1控製係統微分方程的建立

2.1.1機械係統

2.1.2電係統——RLC串聯網絡

2.1.3機電係統

2.2非綫性係統微分方程的綫性化

2.2.1小偏差綫性化的概念

2.2.2非綫性係統(元件)綫性化處理舉例

2.2.3係統綫性化的條件及步驟

2.3傳遞函數

2.3.1傳遞函數的定義和性質

2.3.2用復數阻抗法求電網絡的傳遞函數

2.3.3典型環節及其傳遞函數

2.4控製係統的結構圖及其等效變換

2.4.1結構圖的基本概念

《係統動力學模型與仿真：復雜係統分析的利器》 內容概要： 本書深入探討瞭係統動力學（System Dynamics）的核心理論、建模方法與仿真技術。係統動力學作為一種研究復雜係統行為的有力工具，能夠揭示係統內部因果關係、反饋迴路以及時間延遲等因素如何共同作用，從而導緻係統呈現齣非綫性和動態的演變。本書旨在為讀者構建一個堅實的係統動力學理論基礎，並提供一套行之有效的建模與仿真實踐指南。 第一部分：係統動力學基礎理論 本部分將首先介紹係統動力學誕生的曆史背景、核心思想及其在認識世界方麵的獨特視角。我們將追溯梅薩羅維奇、福瑞斯特等先驅的研究成果，理解係統動力學如何從控製論、信息論和係統論等學科中汲取養分，並形成其獨特的方法論。 係統思維的引入： 讀者將學習如何從宏觀、整體的角度看待問題，理解“整體大於部分之和”的哲學思想。我們將重點闡述係統思維的關鍵要素，包括邊界、要素、結構、功能、環境以及演化等概念。 反饋迴路的本質： 反饋是係統動力學的靈魂。本部分將詳盡介紹正反饋和負反饋的概念及其在係統中的作用。通過大量經典案例，如人口增長、經濟波動、生態係統失衡等，揭示反饋迴路如何驅動係統的增長、穩定或衰退，並解釋為何許多復雜係統的行為模式並非綫性疊加的結果，而是反饋相互作用的産物。 存量與流量的辨析： 存量（Stock）代錶係統在某一時間點的積纍量，而流量（Flow）則描述瞭存量隨時間的變化率。本書將清晰界定這兩者的概念，並通過直觀的圖示和實例，幫助讀者理解如何識彆和量化係統中的存量與流量，這是構建模型的基礎。例如，河流中蓄積的水量為存量，流入或流齣的水量為流量；一個公司中的員工數量為存量，招聘或離職率則為流量。 時間延遲的分析： 時間延遲在復雜係統中無處不在，並深刻影響著係統的行為。本書將係統地介紹不同類型的時間延遲（如傳遞延遲、狀態延遲等），以及它們如何導緻係統的振蕩、慣性或超調等現象。理解時間延遲的機製對於準確預測係統響應至關重要。 因果迴路圖（Causal Loop Diagrams, CLDs）的繪製與分析： CLDs是一種直觀錶達係統內部變量之間因果關係和反饋結構的可視化工具。本書將詳細講解CLDs的繪製規則、符號錶示以及如何利用CLDs來初步識彆係統的關鍵反饋迴路和潛在問題。我們將通過實際案例演示如何從復雜的現象中提煉齣簡明的因果關係，並初步預測係統行為的趨勢。 第二部分：係統動力學建模方法 本部分將聚焦於係統動力學模型的構建過程，從概念模型的建立到具體模型的實現，提供一套係統化的方法論。 問題界定與目標設定： 任何模型的構建都始於對研究問題的清晰界定和對模型目標的明確設定。本書將指導讀者如何識彆需要研究的係統，明確模型的範圍和邊界，並設定研究問題所要達到的目標。 概念模型的設計： 在將係統轉化為模型之前，構建一個概念模型是關鍵的一步。本書將介紹如何通過對係統變量的識彆、關係梳理和初步的因果分析，形成對係統結構和動態特性的初步理解。 存量-流量圖（Stock and Flow Diagrams, SFDs）的繪製： SFDs是係統動力學模型的圖形化錶示，清晰地展示瞭係統中的存量、流量、輔助變量以及它們之間的相互關係。本書將詳細講解SFDs的繪製規範，包括各種符號的含義、連接方式以及如何根據概念模型逐步構建齣詳細的SFDs。 方程的建立與參數化： SFDs是建立模型方程的基礎。本部分將指導讀者如何將SFDs中的元素轉化為數學方程，包括描述流量如何隨存量和其他變量變化的方程，以及輔助變量的計算方程。我們將討論參數的確定方法，包括基於曆史數據校準、專傢訪談以及文獻查閱等。 模型的驗證與敏感性分析： 模型構建完成後，對其進行驗證和敏感性分析是確保模型有效性的重要環節。本書將介紹模型的結構有效性、參數有效性以及行為有效性等驗證方法。敏感性分析則旨在揭示模型輸齣對輸入參數變化的敏感程度，從而識彆模型中的關鍵參數和不確定性來源。 第三部分：係統動力學仿真與應用 本部分將帶領讀者進入仿真階段，學習如何利用專業的軟件工具來模擬係統行為，並探討係統動力學在各個領域的廣泛應用。 仿真軟件的介紹與使用： 本書將重點介紹當前主流的係統動力學仿真軟件（例如，Vensim、Stella等），並提供詳細的操作指南，包括模型的輸入、運行、結果輸齣與可視化等。讀者將學會如何利用這些工具來模擬模型的動態行為，觀察係統在不同情境下的演變過程。 政策模擬與情景分析： 係統動力學模型最大的價值在於其對政策模擬和情景分析的強大支持。本書將演示如何通過改變模型中的參數、方程或結構，來模擬不同政策措施的效果，並評估其對係統長期行為的影響。讀者將學習如何構建不同的情景，以應對未來可能齣現的各種變化。 案例分析與實踐應用： 本部分將提供一係列來自不同領域的係統動力學應用案例，涵蓋經濟管理、社會發展、環境保護、醫療衛生、城市規劃等。通過對這些案例的深入剖析，讀者將能夠理解係統動力學如何被應用於解決現實世界中的復雜問題，並從中學習到具體的建模思路和分析方法。例如，我們將展示如何構建一個城市交通擁堵的係統動力學模型，並模擬不同交通管理政策的實施效果；或者如何建立一個人口老齡化的模型，分析其對社會保障體係的影響。 模型解讀與溝通： 模型的最終目的是為瞭更好地理解係統並指導決策。本書將強調如何有效地解讀仿真結果，並以清晰易懂的方式嚮非專業人士溝通模型分析的結論。有效的溝通能夠最大程度地發揮係統動力學分析的價值。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 本書不僅提供瞭紮實的理論基礎，更注重實踐操作，通過豐富的案例和詳細的步驟指導，幫助讀者掌握係統動力學建模與仿真的具體技能。 邏輯嚴謹，由淺入深： 內容編排循序漸進，從基礎概念到高級應用，確保讀者能夠逐步理解和掌握復雜理論。 圖文並茂，可視化強： 大量采用圖示、圖錶和模型截圖，直觀地展示概念和方法，降低學習難度。 案例豐富，應用廣泛： 涵蓋多個領域，旨在讓讀者看到係統動力學解決實際問題的潛力和方法。 麵嚮未來，強調創新： 鼓勵讀者運用係統動力學思維，探索和解決未來可能麵臨的挑戰。 本書適閤讀者： 本書適閤高等院校相關專業（如管理科學與工程、係統工程、經濟學、環境科學、社會學、公共管理等）的本科生、研究生，以及從事政策研究、戰略規劃、企業管理、項目管理等工作的專業人士。任何對復雜係統分析、決策支持以及動態模擬感興趣的讀者，都將從本書中獲益。 通過學習本書，讀者將能夠： 培養係統性思維能力，以更宏觀、動態的視角理解復雜問題。 掌握係統動力學建模的基本方法和流程。 熟練運用專業軟件進行係統仿真，並對仿真結果進行科學解讀。 能夠利用係統動力學工具進行政策模擬和情景分析，為決策提供科學依據。 初步將係統動力學應用於自身的研究領域或工作實踐中。 本書不僅僅是一本教材，更是一把開啓認識和解決復雜係統問題的鑰匙。它將引導您進入一個更加深刻理解世界運轉規律的旅程。

評分☆☆☆☆☆

這本關於自動控製原理的教材，著實是讓我對這門學科産生瞭全新的認識。我之前接觸過一些基礎的控製理論，但總感覺像是零散的知識點堆砌，缺乏一個係統性的框架來串聯。直到我翻開這本“包郵自動控製原理 第3版”，纔真正體會到什麼叫做循序漸進。作者在開篇就非常巧妙地引入瞭一些實際生活中的控製係統案例，比如傢用恒溫器、汽車的巡航控製等，讓抽象的數學模型瞬間變得生動起來。更讓我印象深刻的是，它對於經典控製理論的講解，比如傳遞函數、頻域分析等，並沒有停留在公式的推導上，而是深入剖析瞭背後的物理意義和工程含義。每一步的推導都力求清晰明瞭，讓人在解題的過程中，不僅知道“怎麼做”，更明白“為什麼這麼做”。特彆是關於係統的時域響應和穩態誤差的分析部分，圖文並茂，配閤著大量的例題和習題，極大地鞏固瞭我的理解。這本書的優點在於，它既能滿足初學者建立紮實基礎的需求，對於有一定基礎想要深入研究的讀者來說，也能提供足夠的深度和廣度。這對於一本麵嚮21世紀高等學校規劃教材來說，是非常難得的平衡。

評分☆☆☆☆☆

我是一個喜歡深度挖掘知識細節的讀者，而這本《包郵自動控製原理》在細節的打磨上，確實做得非常到位。舉個例子，在講解頻率特性分析時，它不僅僅給齣瞭伯德圖的繪製規則，還深入分析瞭不同環節（如積分環節、慣性環節）對相角裕度和增益裕度的具體貢獻，這種微觀層麵的剖析讓我對頻率響應的物理意義有瞭更深刻的理解。此外，對於係統辨識和參數估計的基礎方法，書中也給予瞭適當的介紹，這在現代控製係統中是不可或缺的一環。最讓我感到驚喜的是，作者在某些章節的腳注或附錄中，提供瞭對一些經典控製理論發展曆史的簡要迴顧，這使得原本枯燥的理論學習過程增添瞭一絲人文色彩，讓我瞭解到這些偉大理論的誕生背景和它們是如何一步步完善的。這本書的價值在於它的“完備性”——它在基礎紮實的前提下，兼顧瞭工程應用的前沿性，是一部真正能夠陪伴讀者從入門到精通的優秀參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感覺是非常“紮實”和“可靠”。它沒有追求花哨的修辭或過度的簡化，而是以一種嚴謹、務實的態度來構建控製理論的大廈。我特彆留意瞭其中對係統建模部分的描述，它詳盡地介紹瞭機械、電氣係統的建模方法，並且清晰地指齣瞭不同建模方法的適用範圍和局限性。這對於工程專業的學生至關重要，因為在實際工作中，選擇閤適的數學模型是解決問題的第一步。作者在闡述經典控製（如根軌跡分析）時，尤其注重對“臨界點”的敏感性分析，教會我們如何判斷係統的穩定性裕度，這一點在實際係統設計中是決定成敗的關鍵因素。而且，書中對反饋控製的優勢和局限性進行瞭深刻的辯證分析，避免瞭對負反饋的盲目推崇，使得我們在設計控製係統時更加全麵和審慎。這種全麵而深刻的洞察力，使得這本書不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的工程師在傳授寶貴的經驗。

評分☆☆☆☆☆

我是一個偏嚮於工程實踐的學習者，對於純理論的書籍常常感到枯燥乏味，但這本書在理論與應用之間的拿捏，簡直是教科書級彆的範本。它沒有迴避復雜的數學工具，例如拉普拉斯變換和Z變換，但它巧妙地將這些工具嵌入到具體的控製係統設計流程中。我特彆欣賞它對現代控製理論，尤其是狀態空間法的處理方式。很多教材在這裏會顯得過於晦澀，但這裏的闡述邏輯性極強，從狀態變量的定義到可控性、可觀測性的判據，再到極點配置的設計思路，每一步都銜接得非常自然。我甚至能感受到作者在編寫時，一直在努力消除讀者與復雜概念之間的“心理障礙”。書中大量的仿真案例和軟件輔助分析的介紹，也極大地拓寬瞭我的視野，讓我明白理論知識最終還是要落腳到工程實現上。讀完有關李雅普諾夫穩定性分析的那一章後，我對非綫性係統的理解上升到瞭一個新的層次，那種豁然開朗的感覺，是其他很多教材無法給予的。這本書的價值，就在於它真正實現瞭理論指導實踐的橋梁作用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在校學生，我手裏握著好幾本不同版本的控製原理教材，但不得不說，這本“包郵自動控製原理 第3版”在內容的更新和與時俱進方麵做得尤為齣色。特彆是在數字控製和采樣係統這一塊的處理，非常貼閤當前工業界的需求。它不僅詳細講解瞭離散化、脈衝傳遞函數等基礎概念，還花瞭相當大的篇幅介紹PID控製器的整定方法，特彆是結閤瞭工程上常用的Ziegler-Nichols法和IMC法，給齣瞭非常實用的操作指南，而不是停留在理論推導的象牙塔裏。此外，對於現代控製中的魯棒性設計和初步的智能控製思想也有所涉及，雖然點到為止，但為後續深入學習打開瞭一扇窗。這體現瞭“21世紀高等學校規劃教材”的定位——不僅要夯實經典基礎，更要麵嚮未來技術發展趨勢。這本書的排版設計也值得稱贊，清晰的圖錶和適中的篇幅，極大地提高瞭我的閱讀效率，讓我在高強度的學習壓力下，依然能保持對知識的渴望和興趣。