自动控制技术及应用 刘荣荣 9787121316579 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘荣荣 著

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• 刘荣荣
• 9787121316579
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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121316579

商品编码：29262857659

出版时间：2017-09-01

书名	自动控制技术及应用
定价	29.00
ISBN	9787121316579
出版社	电子工业出版社
作者	刘荣荣
编号	1201584718
出版日期	2017-09-01
印刷日期	2017-09-01
版次	1
字数	307.2千字
页数	177

D11章自动控制系统概述/1 1.1自动控制的基本概念/1 1.1.1了解自动控制系统/2 1.1.2控制系统中的信号/4 1.2自动控制的基本方式/5 1.2.1开环控制系统/5 1.2.2闭环控制系统/6 1.2.3复合控制系统/7 1.3控制系统的性能指标/8 1.4自动控制系统的分类/10 1.5趣味了解自动控制理论的发展/12 你知道吗？ 自动控制技术在都江堰水利工程中的应用/13 本章回顾/15 习题1/15 D12章自动控制系统的数学模型/18 2.1控制系统的微分方程/19 2.1.1建立微分方程/19 2.1.2拉斯变换与拉斯反变换/20 2.1.3用拉普拉斯变换求解线性微分方程/27 2.2线性系统的传递函数/28 2.2.1传递函数的基本概念/28 2.2.2传递函数的求取方法/29 2.2.3典型环节的传递函数/34 2.2.4典型环节阶跃响应实验/49 2.3动态结构图/51 2.3.1动态结构图的建立/52 2.3.2动态结构图的等效变换/54 2.4控制系统的传递函数/60 你知道吗？/63 汽车发动机燃油供给系统的闭环控制/63 本章回顾/65 习题2/65 D13章时域分析法/69 3.1控制系统的典型输入信号及其性能指标/70 3.2一阶系统的时域分析/74 3.2.1一阶系统的数学模型及性能分析/74 3.2.2一阶系统阶跃响应实验/79 3.3二阶系统的时域分析/81 3.3.1二阶系统数学模型及性能分析/81 3.3.2二阶系统阶跃响应实验/88 3.3.3二阶系统性能的改善/90 3.4高阶系统的动态分析/92 3.5控制系统的稳定性分析/94 3.5.1系统稳定的充要条件与劳斯稳定判据/95 3.5.2控制系统稳定性研究实验/102 3.6控制系统的稳态误差分析/104 3.6.1稳态误差的分析与计算/104 3.6.2系统稳态误差研究实验/111 你知道吗？/113 自动控制技术在工业机器人中的应用/113 本章回顾/116 习题3/116 D14章PID调节器/119 4.1PID调节器的作用/119 4.2PID控制中P、I、D的意义/121 4.3PID控制的动态校正实验/123 4.4带PID功能的变频器MM440简介/126 4.4.1MM440变频器的外部端子及参数设置/126 4.4.2MM440变频器的模拟量控制运行操作/128 4.4.3MM440变频器的PID控制运行操作/130 4.5西门子S7-200PLC中的PID指令介绍/134 你知道吗？/136 闭环控制在飞机自动驾驶仪控制系统中的应用/136 本章回顾/138 习题4/138 D15章PID控制系统应用举例/139 5.1变频恒压供水系统/140 5.1.1变频恒压供水系统的工作原理/140 5.1.2恒压供水系统的设计/141 5.2基于PLC、变频器的转速闭环调速系统/142 5.2.1转速闭环调速系统的工作原理/143 5.2.2基于PLC、变频器的闭环调速系统的设计/143 5.3基于MATLAB的球杆系统/148 5.3.1球杆系统的工作原理/148 5.3.2基于MATLAB的球杆系统系统的设计/148 5.4基于LABVIEW的位置控制系统/152 5.4.1位置控制系统的工作原理/152 5.4.2位置控制系统的设计/152 你知道吗？/155 自动控制技术在太阳能电池板自动跟踪系统中的应用/155 本章回顾/158 习题5/158 D16章MATLAB7.0软件及其Simulink模块介绍/159 6.1Simulink功能模块/159 6.2Simulink的启动与退出/160 6.3Simulink的操作/163 D17章EWB软件的使用/168 7.1EWB基本界面/168 7.2示波器的使用/173 7.3自动延时开关的使用/176 附录A中英文对照的名词术语索引表 附录B本书常用字符表 附录C常用函数的拉斯变换表 参考文献/181

刘老师是首批重量示范校自动工程学院专业教师 曾获省级教学名师奖。负责过两门省级精品课程的建设 对自动化教学有深刻理解和教学经验。

高职

本书从实际应用出发 介绍了自动控制的基本理论及其工程应用 内容包括自动控制系统的基本概念 控制系统的数学模型 拉斯变换与拉斯反变换 系统的时域分析法、PID调节对系统性能指标的影响等内容 结合MATLAB、EWB软件构造仿真模型、实验等形式强调物理概念、减少繁琐数学推导、加深理解 本书注意突出重点、讲练结合 以“温馨提示”形式对重点知识进行总结归纳。全书有较多的例题和习题 并在每章开始配有学习目标 每章后附有小结 以利巩固基础知识和训练解决实际问题的能力。

《现代系统动力学理论与工程实践》 编著者： 李明，王强 出版社： 科学技术文献出版社 ISBN： 978-7-5047-5892-7 内容简介： 《现代系统动力学理论与工程实践》一书，深入剖析了系统动力学这一强大而灵活的建模与仿真方法论，旨在为读者构建一个严谨的理论框架，并在此基础上，详细阐述其在各个工程领域的广泛应用。本书不仅是对系统动力学核心概念的梳理与升华，更是对如何运用这一工具解决复杂工程问题提供了系统性的指导。 第一部分：系统动力学理论基础 本书的开篇，我们首先聚焦于系统动力学最根本的理论基石。 系统思维的演进与核心： 本部分将追溯系统思维的哲学渊源，从涌现性、反馈、延迟、非线性等基本概念入手，揭示复杂系统内在的运行逻辑。我们将详细探讨“反馈回路”在系统动力学中的核心地位，区分正反馈与负反馈的机制及其在系统行为中的作用。理解一个系统如何通过内部的因果关系和信息流动形成自我调节或自我强化，是掌握系统动力学的关键。 因果循环图（Causal Loop Diagrams, CLDs）的构建与解读： CLDs作为系统动力学最直观的沟通工具，在本章中将得到详尽的讲解。我们将学习如何识别系统中的关键变量，绘制变量之间的因果关系箭头，并用“+”和“-”号标注关系的增强或减弱效应。重点在于教授如何通过CLDs快速理解和诊断系统的潜在结构性问题，例如“反馈失控”或“无效的调节”。案例分析将贯穿其中，使读者能够立即上手绘制并分析实际系统的CLDs。 存量-流量模型（Stock-and-Flow Models, SFMs）的建立与仿真： 从CLDs的定性描述，我们进一步深入到SFMs的定量建模。本书将详细介绍“存量”（Stocks）的含义及其在系统中扮演的累积角色，以及“流量”（Flows）如何影响存量的增减。我们将系统地讲解如何将概念模型转化为可执行的数学模型，包括确定合适的数学方程来描述流量与存量之间的动态关系。仿真软件（如Vensim, Stella等，具体在后续章节中会详细介绍其使用方法）的初步介绍将在此处出现，让读者了解如何通过仿真来观察和分析模型在不同初始条件和参数设置下的行为。 延迟与非线性： 延迟是系统行为的重要特征，可能导致震荡、超调等不稳定的现象。本书将深入分析不同类型的延迟（如信息延迟、决策延迟、响应延迟）及其对系统动态的影响。同时，非线性关系，即变量之间的关系不是简单的线性比例关系，是复杂系统行为的另一个重要来源。我们将通过实例展示非线性如何导致“突变”、“阈值效应”等现象，并探讨如何在模型中准确地刻画这些非线性关系。 系统结构与行为的关联： 理论部分最核心的价值在于揭示“结构决定行为”的原理。本书将通过大量的案例，反复强调系统内在的结构（反馈回路、存量流量结构、延迟、非线性等）如何孕育出其表面的行为模式（增长、衰减、稳定、震荡、混沌等）。读者将学会如何从系统行为的“症状”出发，反推其可能存在的“病灶”——系统结构。 第二部分：系统动力学在工程实践中的应用 在牢固掌握了系统动力学的理论基础后，本书将着重展示其在现实世界中的强大应用能力，尤其是在各类工程领域。 工业生产与供应链管理： 现代工业生产系统是一个高度复杂的动态系统，涉及生产计划、库存控制、物流配送、需求波动等诸多环节。本书将详细介绍如何利用系统动力学构建工业生产的仿真模型，优化生产流程，预测库存水平，缓解供应链的“牛鞭效应”。例如，我们将通过一个制造业案例，展示如何通过调整生产参数和信息传递机制，提高供应链的弹性和效率。 城市规划与交通系统： 城市作为一个巨型动态系统，其人口增长、交通拥堵、资源消耗、环境污染等问题，都可以通过系统动力学进行深入分析。我们将探讨如何构建城市发展模型，模拟人口流动、交通流量的变化，评估不同城市规划政策（如新增道路、公共交通发展、限行措施）的长期影响。读者将学习如何利用模型来预测城市交通拥堵的演变趋势，并为交通基础设施的规划提供科学依据。 生态环境与资源管理： 面对日益严峻的环境挑战和资源短缺问题，系统动力学为我们提供了一个理解和解决这些复杂问题的有力工具。本书将以水资源管理、森林生态系统动态、气候变化影响评估等案例，展示如何构建描述自然资源动态演变的模型。我们将分析人类活动（如过度捕捞、污染排放）对生态系统的长期影响，并探索可持续的资源管理策略。 社会经济系统建模： 经济增长、失业率波动、通货膨胀、技术创新等宏观经济现象，以及社会问题的演变，都可以从系统动力学的角度进行分析。我们将介绍如何构建描述经济增长模型，分析财政政策、货币政策对经济周期的影响。同时，也将探讨如何模拟社会问题的产生与演变，例如犯罪率、教育公平等，并为政策制定提供动态视角。 项目管理与风险评估： 大型工程项目的执行过程中，常常伴随着时间、成本、资源等多方面的约束和不确定性。本书将讲解如何利用系统动力学构建项目管理模型，模拟项目进度、资源消耗，识别关键路径，并评估各种风险事件对项目目标的影响。读者将学习如何通过仿真来优化项目计划，提前预警潜在风险，提高项目成功的概率。 软件工程与系统开发： 软件项目的生命周期同样是一个动态过程，需求变更、开发进度、团队协作、技术债务等因素相互作用，影响着项目的最终交付。本书将展示如何运用系统动力学来建模软件开发过程，分析需求蔓延、开发人员生产力变化、技术债务累积等问题，并为提高软件质量和开发效率提供洞察。 第三部分：系统动力学建模方法论与实践技巧 在理论与应用的基础上，本书将进一步聚焦于系统动力学建模的实际操作层面，提供一套完整的方法论和实用的技巧。 问题定义与边界设定： 成功的系统动力学建模始于清晰的问题定义和合理的边界设定。本书将指导读者如何准确地识别需要解决的问题，界定模型的时空范围，明确研究目标，避免模型过于宽泛或过于狭窄。 模型验证与校准： 模型的有效性在于其能够准确地反映真实系统的行为。本章将详细介绍模型验证的常用方法，包括结构有效性、行为有效性、参数有效性等，以及如何通过历史数据对模型进行校准（Calibration）和敏感性分析（Sensitivity Analysis），以增强模型的可靠性。 仿真软件的使用指南（以Vensim为例）： 为了让读者能够快速上手，本书将选取一款主流的系统动力学仿真软件（如Vensim）进行详细介绍。从软件界面介绍、基本操作、方程输入，到运行仿真、查看结果、生成图表，我们将提供详尽的步骤和丰富的实例，帮助读者熟练掌握软件的使用。 模型沟通与决策支持： 复杂的模型需要有效地沟通才能发挥其价值。本书将强调如何将模型的结果以清晰易懂的方式呈现给非专业人士，例如通过故事化的叙述、直观的图表和简明的结论。同时，也将探讨如何将系统动力学模型作为决策支持工具，帮助管理者在不确定性环境中做出更明智的决策。 常见建模陷阱与规避策略： 在建模过程中，存在一些常见的陷阱，如过度拟合、结构简化不当、参数选取随意等。本书将总结这些常见的建模错误，并提供有效的规避策略，帮助读者建立更健壮、更可靠的模型。 《现代系统动力学理论与工程实践》致力于为读者提供一个全面、深入且实用的系统动力学学习体验。本书不仅适用于对系统科学、管理科学、工程学等领域感兴趣的学生和研究人员，也为企业决策者、项目经理、政策制定者等提供了一个理解复杂系统、优化决策的强大分析工具。通过学习本书，读者将能够更深刻地理解复杂系统的动态本质，并将其有效应用于解决现实世界中的各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，远不止是技术知识的增长，更多的是一种解决问题的思路和方法。在阅读《自动控制技术及应用》的过程中，我深刻体会到，自动控制并非一门孤立的技术，而是需要与数学、计算机科学、工程学等多个学科紧密结合的。刘荣荣教授在书中，通过大量的实例，生动地展示了这一点。例如，在讲解最优控制理论时，书中不仅给出了数学上的推导，还结合了实际的工程问题，例如如何让航天器在最短的时间内到达预定轨道，或者如何让机器人手臂以最经济的能量消耗完成任务。这些具体的应用场景，让我能够更直观地理解抽象的理论。我尤其欣赏书中对于系统鲁棒性和容错控制的讨论，这在实际工程中至关重要，因为任何系统都可能面临各种未知的干扰和故障。书中提供的分析方法和设计技巧，对于如何构建更加可靠和安全的控制系统非常有价值。此外，我对书中关于自适应控制和智能控制的章节也颇感兴趣，这些章节展示了控制系统如何能够根据环境的变化和自身的状态进行自我调整和学习，这代表着未来自动控制技术的发展方向。这本书让我意识到，自动控制的应用前景是无限的，而掌握好这些技术，也就意味着掌握了解决未来很多复杂问题的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的深度和广度远超我的预期。我一直认为，自动控制技术是一门既需要扎实理论功底，又需要丰富实践经验的学科。而《自动控制技术及应用》恰恰在这两个方面都做得相当出色。刘荣荣教授以其深厚的学术造诣和丰富的工程经验，将复杂的控制理论娓娓道来，使得原本晦涩难懂的概念变得清晰明了。书中不仅仅停留在对经典控制理论的介绍，更深入地探讨了现代控制理论在实际工程中的应用，例如模型预测控制、自适应控制等。我尤其对其在系统辨识和状态估计方面的讲解印象深刻，这对于构建精确的系统模型、提高控制精度至关重要。此外，书中还穿插了大量的工程实例，这些案例覆盖了航空航天、电力系统、交通运输等多个领域，详细剖析了不同应用场景下控制系统的设计思路、参数选择以及性能优化策略。我从中学习到了如何根据实际需求，选择最合适的控制策略，以及如何处理系统中的各种干扰和不确定性。这本书不仅仅是知识的传递，更是思维的启迪，它让我对自动控制技术在解决现实问题中的强大力量有了更深刻的认识，也激发了我对该领域进一步探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书着实让我眼前一亮，作为一名在自动化领域摸爬滚打多年的工程师，我深知理论与实践相结合的重要性。在阅读《自动控制技术及应用》这本书之前，我曾接触过不少同类书籍，但很多都偏重于理论推导，对于实际工程中的具体应用和常见问题解析稍显不足。刘荣荣教授的这本书，则恰恰弥补了这一遗憾。书中的内容，从基础的控制理论原理，到各种典型控制系统的设计与分析，再到实际工程中的应用案例，都进行了深入浅出的阐述。我特别欣赏书中对于一些复杂控制算法的讲解，作者并没有简单地罗列公式，而是通过清晰的逻辑和图示，将抽象的概念具象化，让读者能够直观地理解其工作原理。例如，在讲解PID控制器的整定方法时，书中列举了多种实际操作的技巧和注意事项，这对于我们在实际调试过程中遇到的各种“疑难杂症”提供了非常有效的指导。而且，书中涉及的案例非常广泛，从工业生产线上的自动化设备，到机器人、无人机等前沿领域，都给出了详实的分析和解决方案。这让我感觉，这本书不仅仅是一本教科书，更像是一本解决实际工程问题的宝典。即使是一些非自动化专业的工程师，只要具备一定的数学和工程基础，也能通过阅读这本书，快速掌握自动控制的核心技术，并将其应用到自己的工作中。

评分☆☆☆☆☆

从一名对自动化控制充满好奇心的爱好者角度来看，《自动控制技术及应用》这本书，绝对是一本值得反复研读的佳作。它不仅仅是枯燥的技术文献，更像是一位经验丰富的工程师在与你进行一次深入的交流。书中的语言风格非常平实易懂，即使是一些高深的理论，作者也能够用生动形象的例子来加以解释，让我这个非专业人士也能大致领略到自动控制的魅力。我特别喜欢书中对一些经典控制系统的发展历程的介绍，这让我能够更好地理解为什么这些控制理论会应运而生，以及它们是如何不断发展的。而且，书中对于一些看似简单的概念，比如“稳定”和“响应速度”，都进行了非常细致的讨论，从不同的角度阐述了这些概念的意义和重要性。我从中不仅学到了如何设计一个控制器，更重要的是，我开始思考如何从一个系统的整体角度去理解和优化控制性能。这本书让我看到了自动控制技术在我们日常生活中的广泛应用，从家电的智能控制，到交通系统的优化，再到工业生产的自动化，似乎无处不在。它让我对未来的科技发展有了更多的期待，也让我对如何利用这些技术改善生活有了更深的思考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初入自动化领域的研究生，我一直渴望找到一本能够系统性地梳理自动控制技术脉络，并且能够指导实践的书籍。《自动控制技术及应用》这本书，无疑满足了我的这一需求。我之前阅读过的一些教材，虽然概念清晰，但往往缺乏与实际工程应用的连接。而这本书，则很好地将理论知识与实际工程问题相结合。从最基础的反馈控制原理，到各种控制器的设计与仿真，再到实际系统中的鲁棒性分析和稳定性判据，作者都进行了非常详尽的讲解。我尤其赞赏书中对现代控制理论的介绍，如模糊控制、神经网络控制等，这些前沿技术是如何在实际系统中得到应用的，书中都有具体的案例和分析。我印象最深刻的是关于系统建模和仿真的一部分，作者详细介绍了如何利用MATLAB/Simulink等工具进行系统建模和仿真，这对于我们在实验室进行理论验证和算法调试非常有帮助。此外，书中还对一些实际工程中常见的控制器参数整定方法进行了详细的说明，并提供了相应的调试技巧，这对于我们这些初学者来说，无疑是一笔宝贵的财富，让我们能够更快地将理论知识转化为实际操作能力。