现代控制理论与分析(中文版)

现代控制理论与分析(中文版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

王杰,陈陈 著
图书标签:
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  • 数学模型
  • 控制系统
  • 工程控制
  • 线性系统
  • 状态空间
  • 最优控制
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出版社: 中国水利水电出版社
ISBN:9787508483412
版次:1
商品编码:10421766
包装:平装
丛书名: 普通高等教育“十二五”规划双语系列教材
开本:16开
出版时间:2011-01-01
用纸:胶版纸
页数:184
字数:285000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

《现代控制理论与分析(中文版)》将现代控制理论方法与电力工程实践紧密结合,主要介绍了控制系统的状态空间表达式、控制系统状态空间表达式的解、线性系统的能控性与能观性、稳定性与Lyapunov方法、线性定常系统的综合、最优控制等。
《现代控制理论与分析(中文版)》既可作为高等学校电气工程与自动化专业学生、教师的教学用书,也可作为从事相关专业技术研究人员的参考用书。

目录

前言
绪论
第一节 控制理论的发展
第二节 系统结构要求和控制特点
第三节 非线性控制在电力系统中的应用
第四节 现代控制理论的主要内容
第一章 控制系统的状态空间表达式
第一节 基本概念
第二节 状态空间表达式的模拟结构图
第三节 状态空问表达式的建立
第四节 由传递函数建立状态空间表达式
第五节 传递函数与传递函数矩阵
第六节 组合系统的状态空间表达式
第七节 线性变换
第八节 离散系统的状态空间表达式
习题
第二章 控制系统状态空间表达式的解
第一节 线性定常系统齐次状态方程的解
第二节 矩阵指数
第三节 线性时变系统齐次解
第四节 状态转移矩阵
第五节 线性连续系统非齐次状态方程的解
第六节 离散时间系统状态方程的解
第七节 连续时间状态空间表达式的离散化
习题
第三章 线性系统的能控性与能观性
第一节 定常离散系统的能控性
第二节 定常连续系统的能控性
第三节 定常系统的能观性
第四节 线性时变系统的能控性及能观性
第五节 能控性与能观性的对偶关系
第六节 线性定常系统的结构分解
第七节 能控性和能观性与传递函数矩阵之间的关系
第八节 能控标准型和能观标准型
第九节 系统的实现
习题
第四章 稳定性与Lyapunov方法
第一节 稳定性的基本概念
第二节 Lyapunov函数的基本思想
第三节 Lyapunov函数的稳定性方法
第四节 渐近稳定性
第五节 构造Lyapunov函数的一些常用方法
第六节 向量I。yapunov函数
第七节 Lyapunov方法在线性系统中的应用
第八节 Lyapunov方法在Hamilton系统中的应用
习题
第五章 线性定常系统的综合
第一节 状态反馈的定义及其性质
第二节 极点配置
第三节 系统的镇定问题
第四节 系统解耦问题
第五节 状态观测器
习题
第六章 最优控制
第一节 概述
第二节 求解最优控制的变分方法
第三节 Hamilton函数
第四节 波尔札问题
第五节 极小值原理
第六节 动态规划法
第七节 线性二次型最优控制问题
习题
参考文献

前言/序言


《现代控制理论与分析》 《现代控制理论与分析》是一部深入剖析现代控制系统设计与分析原理的力作。本书旨在为读者构建一个坚实的理论基础,并提供一套系统性的分析工具,以应对日益复杂和精密的工程应用需求。全书涵盖了从经典控制理论向现代控制理论的演进,重点阐述了状态空间方法在系统建模、分析和控制器设计中的核心地位。 核心内容涵盖: 系统建模与表示: 本书首先从多角度介绍如何构建动态系统的数学模型。这包括对线性时不变(LTI)和线性时变(LTV)系统的描述,以及如何利用微分方程、传递函数和更为重要的状态空间方程来精确地刻画系统的动态行为。特别是对状态空间表示法进行了详尽的论述,强调了其在处理多输入多输出(MIMO)系统以及非线性系统时的优越性。读者将学会如何从物理原理或实验数据出发,建立符合工程实际的系统模型。 系统分析: 在完成系统建模之后,本书详细探讨了如何对系统的动态特性进行深入分析。这部分内容涵盖了系统的稳定性分析,包括李雅普诺夫稳定性理论及其应用,以及如何判断系统的能控性和能观性。理解能控性与能观性对于设计有效的控制器至关重要,因为它们决定了系统状态是否能够被任意调节以及系统内部状态是否能够通过输出信息来推断。此外,还包括了系统频域分析的基本概念,如频率响应、伯德图等,这些工具能够帮助工程师理解系统在不同频率下的行为表现。 反馈控制理论: 本书的核心价值在于其对现代反馈控制理论的深入讲解。重点介绍了状态反馈控制器的设计方法,包括极点配置技术,使得读者能够根据性能要求,主动地将系统的闭环极点(从而决定系统的动态响应)配置到期望的位置。同时,还深入探讨了状态观测器的设计,用于估计那些无法直接测量的系统状态。当系统状态无法完全测量时,状态观测器便成为实现精确控制的关键。 最优控制: 针对那些对性能有严格要求的系统,本书引入了最优控制理论。详细讲解了线性二次型调节器(LQR)的设计,这是一种基于二次型性能指标的系统性设计方法,能够产生性能优异的反馈控制器。同时,对庞特里亚金最小值原理和动态规划等更普适的最优控制方法也进行了介绍,为解决更广泛的最优控制问题奠定了理论基础。 鲁棒控制与先进控制方法: 随着工程实践中模型不确定性和外部干扰的普遍存在,本书也触及了鲁棒控制的基本概念。介绍如何设计能够在一定模型不确定性下保持良好性能的控制器。此外,还会简要介绍一些其他先进控制方法,如模型预测控制(MPC)等,为读者打开进一步学习的视野。 数字控制系统: 鉴于数字计算机在现代控制系统中的广泛应用,本书还包含了数字控制系统分析与设计的内容。涵盖了连续系统离散化、数字控制器设计方法以及数字控制系统的稳定性分析等关键议题。 《现代控制理论与分析》不仅是一本理论教材,更是一本实践指南。书中丰富的工程实例和详尽的数学推导,能够帮助读者深刻理解抽象的控制理论概念,并将其转化为解决实际工程问题的能力。无论是对自动化、航空航天、机器人技术、电力系统还是其他工程领域的学生和研究人员,《现代控制理论与分析》都将是他们掌握现代控制工程不可或缺的工具书。通过阅读本书,读者将能够系统地提升其分析和设计复杂控制系统的能力,从而在各自的专业领域取得更大的成就。

用户评价

评分

这本书的出版,无疑为许多在控制理论领域寻求突破的研究生和工程师提供了重要的参考。我一直觉得,理论知识的学习需要与实践相结合,而《现代控制理论与分析(中文版)》在这方面做得非常出色。书中不仅讲解了核心理论,还提供了大量的算例和仿真结果,让读者能够直观地感受到理论的实际应用效果。我非常喜欢书中关于根轨迹和频率特性的分析方法,这对于理解系统的动态响应和稳定性非常有帮助。我还对书中关于PID控制的深入探讨印象深刻,作者从不同角度解释了PID参数整定的方法,并指出了其局限性,这让我对PID控制有了更深刻的认识。此外,关于状态观测器的设计,这本书也给出了非常详细的步骤和理论依据,让我能够更好地理解如何估计系统的内部状态。总的来说,这本书不仅提升了我的理论认知,更在实际工程应用层面给了我很多启发和指导。

评分

这本书简直是打开了新世界的大门!我一直对控制理论有着浓厚的兴趣,但总觉得有些抽象,难以入手。然而,当我翻开《现代控制理论与分析(中文版)》时,那种迷茫感瞬间烟消云散。作者的讲解循序渐进,从最基础的概念入手,一步步深入到复杂的系统分析和设计。我尤其喜欢书中对数学工具的引入和解释,它们不再是枯燥的公式堆砌,而是与实际问题紧密结合,让你能深刻理解它们在控制系统中的作用。那些经典的案例分析更是让我茅塞顿开,原本以为难以理解的系统,在作者的解析下变得清晰明了。我反复研读了关于状态空间方法的章节,那种用更全面的视角去描述和理解动态系统的感觉,真是太美妙了。我尝试着将书中的一些方法应用到我正在进行的一个小项目中,虽然还有很多不足,但效果已经让我惊喜。这本书不仅仅是理论的阐述,更像是一个经验丰富的导师,耐心地引导我探索控制世界的奥秘。我还会继续深入研究这本书,相信它会成为我学术和职业道路上不可或缺的宝藏。

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我是一名对自动化领域充满热情的学生,在学习控制理论的过程中,我常常会感到力不从心,觉得很多概念过于理论化,难以与实际联系起来。《现代控制理论与分析(中文版)》这本书就像是一盏明灯,照亮了我前进的道路。作者的语言非常生动形象,常常用一些贴近生活的例子来解释复杂的理论,让我更容易理解。我特别喜欢书中关于系统辨识的章节,它让我看到了如何从实际数据中提取有用的信息来构建数学模型,这对于我日后进行实际的控制系统设计非常有帮助。我还对书中关于PID控制的深入讲解印象深刻,作者不仅介绍了PID的基本原理,还深入探讨了各种参数整定方法,以及PID控制器的实际应用中的一些注意事项。这本书让我对控制理论有了更直观、更深刻的认识,也激发了我对未来在自动化领域发展的无限憧憬。

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我必须坦诚地说,在翻阅《现代控制理论与分析(中文版)》之前,我对“现代控制理论”的理解仅仅停留在一些零散的知识点上。但这本书的出现,将这些零散的知识点串联成了一幅完整的画卷。作者的叙述风格非常严谨,而且逻辑性极强,让我能够一步一步地理解复杂的概念。我特别喜欢书中对状态反馈控制的讲解,它提供了一种全新的视角来理解和设计控制器。通过将系统的内部状态作为控制信号的依据,可以实现更优的性能。我还对书中关于极点配置的理论非常感兴趣,它让我明白如何通过设计状态反馈增益矩阵来任意配置系统的闭环极点,从而达到期望的动态响应。此外,书中关于观测器设计的章节,也给了我极大的帮助,让我能够理解如何从测量输出估计不可测量的系统状态。这本书无疑是深入理解现代控制理论的必读书籍。

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我是一名大学里的控制工程专业学生,在学习过程中,我常常觉得一些概念非常抽象,难以理解。但自从我开始阅读《现代控制理论与分析(中文版)》之后,我对控制理论的认识发生了翻天覆地的变化。这本书的语言非常精炼,但又不失深度。作者善于运用形象的比喻和类比,将复杂的概念讲解得通俗易懂。我尤其喜欢书中关于系统辨识的章节,它让我明白如何从实验数据中建立数学模型,这对于实际的控制系统设计至关重要。我尝试着将书中的方法应用到我的课程设计项目中,利用实际采集到的数据来辨识系统模型,并在此基础上设计控制器,取得了非常不错的效果。我还对书中关于模糊控制和神经网络控制的介绍非常感兴趣,这让我看到了控制理论在人工智能领域的广阔前景。这本书不仅巩固了我已有的知识,更激发了我对控制科学更深层次的探索欲望。

评分

对于任何想要深入理解现代控制理论的工程师或研究人员来说,《现代控制理论与分析(中文版)》绝对是一本不容错过的经典之作。这本书的内容非常全面,覆盖了从基础的线性系统理论到高级的非线性控制、鲁棒控制等多个领域。作者的讲解深入浅出,既有严谨的数学推导,又不乏生动的工程实例。我尤其欣赏书中对状态空间方法的详细阐述,它提供了一种更强大、更通用的方法来描述和分析动态系统。我对书中关于能控性和可观测性的概念分析印象深刻,这对于理解系统的本质和设计有效的控制器至关重要。此外,书中对最优控制理论的介绍,特别是卡尔曼滤波的应用,让我看到了如何利用数学工具来解决实际的估计和控制问题。这本书不仅提升了我对现代控制理论的理论认知,更在解决实际工程问题方面提供了宝贵的指导。

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这本书简直是我在学习和研究过程中的“及时雨”!我一直对反馈控制在提高系统性能方面的重要性感到着迷,但往往在理论层面难以找到清晰的脉络。《现代控制理论与分析(中文版)》恰恰填补了这一空白。作者的逻辑非常清晰,从基础的系统建模开始,逐步引入了各种现代控制器的设计方法,并且对每种方法的原理、优缺点和适用范围都进行了深入的剖析。我特别欣赏书中关于传递函数和方块图分析的部分,这让我能够更直观地理解系统的结构和信号的传递过程。而且,书中对各种稳定性判据的讲解,如奈奎斯特判据、根轨迹法等,都非常透彻,让我能够准确地判断系统的稳定性。我还在书中找到了关于频率响应分析的精彩论述,这对于理解系统的动态性能和设计滤波器非常有帮助。这本书无疑为我掌握现代控制理论打下了坚实的基础。

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当我第一次接触《现代控制理论与分析(中文版)》时,就被其系统性的讲解方式所吸引。这本书不像许多教材那样,只是零散地罗列理论知识,而是将所有概念有机地串联起来,形成了一个完整的知识体系。作者的叙述风格非常清晰,而且逻辑性很强,让人能够顺着思路一步步地理解复杂的理论。我特别喜欢书中关于李雅普诺夫稳定性分析的部分,它提供了一种非常强大的工具来分析系统的稳定性,并且能够推广到非线性系统。我还对书中关于鲁棒控制的介绍非常感兴趣,它让我看到了如何设计控制器来应对系统的不确定性和外部干扰,这对于实际工程应用至关重要。总的来说,这本书不仅让我对现代控制理论有了更深入的理解,更重要的是,它教会了我如何运用这些理论来解决实际的控制问题,这对我未来的学习和工作都将产生深远的影响。

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我必须承认,一开始拿到这本书时,我对“现代控制理论”这个概念感到一丝敬畏,总觉得它离我的实际工作有些遥远,可能充满了复杂的数学公式和抽象的理论。然而,《现代控制理论与分析(中文版)》却打破了我的这种固有印象。作者的叙述风格非常清晰,而且语言生动有趣,让原本可能枯燥的理论变得引人入胜。我特别欣赏书中对概念的深入剖析,作者不仅仅是给出了定义,而是通过大量的类比和图示,帮助读者建立直观的理解。例如,关于李雅普诺夫稳定性理论的讲解,我以前总觉得它是一个很高深的理论,但这本书通过生动的例子,将它解释得明明白白,让我能够清晰地认识到系统稳定性的重要性以及如何去分析它。我还在书中找到了关于最优控制的精彩论述,特别是模型预测控制(MPC)的部分,给我带来了巨大的启发。我一直对如何让系统在满足约束条件的同时达到最优性能感到困惑,这本书提供了一个非常系统性的解决方案。我迫不及待地想要将MPC的理念应用到我的实际工程问题中,解决一些长期以来困扰我的瓶颈。

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作为一名在该领域摸爬滚打多年的工程师,我一直在寻找一本能够系统性梳理现代控制理论并提供深入分析方法的书籍。《现代控制理论与分析(中文版)》恰恰满足了我的需求。这本书的结构安排得非常合理,从基础的线性系统理论,到非线性系统,再到鲁棒控制和自适应控制等前沿领域,都有详实的介绍。我尤其赞赏书中对于不同控制策略的比较分析,清晰地指出了它们各自的优缺点以及适用范围,这对于工程师在实际工程中选择合适的控制方法至关重要。我印象深刻的是关于模型降阶的章节,这对于处理高阶复杂系统非常有帮助,能够有效降低计算复杂度,提高控制器的实时性。另外,书中对不确定系统和干扰的鲁棒性分析,以及如何设计鲁棒控制器,给了我很多实用的指导。我经常遇到实际系统中存在各种不确定性和干扰的情况,而这本书提供的理论框架和设计方法,能够帮助我构建更可靠、性能更稳定的控制系统。这本书不仅仅是理论的堆砌,更是工程实践的宝贵财富。

评分

很不错的书,值的买,速度也快。

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值得拥有!!!!非常喜欢!!!

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买给朋友的,应该还不错这天女友打电话问我借本书,说她写作需要参考,我说我家没有,但我可以帮你找。我一边接电话一边就上网搜索,很快找到,立马告诉她网上京东有。她说我不会在网上买书啊。我嘲笑她一番,然后表示帮她买。很快就写好订单写好她的地址发出去了。果然第二天,书就送到她那儿了。她很高兴,我很得意。过了些日子,我自己又上网购书,但下订单后,左等右等不来。以前从来不超过一星期的。我正奇怪呢,刘静打电话来笑嘻嘻地说,哎,也不知道是谁,心眼儿那么好,又帮我订了好几本书,全是我想要的,太好了。我一听,连忙问她是哪几本?她一一说出书名,晕,那是我买的书啊。原来我下订单的时候,忘了把地址改过来,送到她那儿去了。这下可把她乐死了,把我先前对她的嘲笑全还给我了。不过京东送货确实很快。我和女友都很满意。好了,废话不说。|

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