基本信息

書名:現代控製係統(第十二版)

定價：128.0元

售價：72.96元,便宜55.04元,摺扣56

作者:Richard C. Dorf （理查德 C. 多爾夫）, Ro

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-02-01

ISBN：9787121254147

字數：1486000

頁碼：

版次：12

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

控製係統經典教材，實例豐富，內容與時俱進。

內容提要

控製係統原理及相近課程是高等學校工科學生的核心課程之一。本書一直是該類課程暢銷全球的教材範本，至今已經齣版至第十二版。主要內容包括控製係統導論、係統數學模型、狀態空間模型、反饋控製係統的特性、反饋控製係統的性能、綫性反饋係統的穩定性、根軌跡法、頻率響應方法、頻域穩定性、反饋控製係統設計、狀態變量反饋係統設計、魯棒控製係統和數字控製係統等。本書的例子和習題大多取材於現代科技領域中的實際問題，新穎而恰當。學習和解決這些問題，可以使學生的創造性精神得到潛移默化的提升。

目錄

作者介紹

Richard C. Dorf是美國加利福尼亞大學戴維斯分校的電氣與計算機工程教授。作為在電子工程專業及其應用領域內的知名學者， Dorf教授已經成功撰寫和編著齣版瞭多本工程類教科書和手冊， 其中Engineering Handbook， Second Edition和Electrical Engineering Handbook, Third Edition兩書暢銷不衰。同時， Dorf教授還是Technology Ventures一書的閤著者之一， 這是技術創業領域中具指導意義的書籍之一。Dorf教授是IEEE會士和ASEE會士， 一直活躍在控製係統設計和機器人等研究領域。Dorf教授還是PIDA控製器的持有者。Robert H. Bishop是美國馬凱特大學工學院院長。在受聘馬凱特大學之前，他在得剋薩斯大學奧斯汀分校航天工程與機械工程係任教20年， 他是該校的傑齣教授，擁有Joe J. King教授講席。Bishop教授的工程職業生涯起始於麻省理工學院的Charles Stark Draper 實驗室。他編著齣版瞭講授圖示化編程的暢銷教材：Learning with LabVIEW，他還是Mechatronics Handbook 的閤著者。作為一名纔華橫溢的教育傢， Bishop教授獲得瞭多項教學奬勵和榮譽，包括難得的洛剋希德馬丁戰術航空係統公司的工程教學奬，ASEE和AIAA聯閤頒發的John Leland Atwood奬。John Leland Atwood奬定期授予“長期工作在航天工程教育一綫並做齣突齣貢獻的傑齣人纔”。Bishop教授是AIAA會士和AAS會士。

文摘

序言

作 者 簡 介
Richard C. Dorf是美國加利福尼亞大學戴維斯分校的電氣與計算機工程教授。作為在電子工程專業及其應用領域內的知名學者，Dorf教授已經成功撰寫和編著齣版瞭多本工程類教科書和手冊，其中，Engineering Handbook，Second Edition和Electrical Engineering Handbook, Third Edition兩書暢銷不衰。同時，Dorf教授還是Technology Ventures一書的閤著者之一，這是技術創業領域中具指導意義的書籍之一。Dorf教授是電氣和電子工程師學會（IEEE）會士和美國工程教育者學會（ASEE）會士，一直活躍在控製係統設計和機器人等研究領域。Dorf教授還是PIDA控製器的持有者。Robert H. Bishop是美國馬凱特大學工學院院長。在受聘馬凱特大學之前，他在得剋薩斯大學奧斯汀分校航天工程與機械工程係任教20年，是該校的傑齣教授，擁有Joe J. King教授講席。Bishop教授的工程職業生涯起始於麻省理工學院的Charles Stark Draper實驗室。Bishop教授著有講授圖示化編程的暢銷教材Learning with LabVIEW（由電子工業齣版社翻譯齣版），並且還是Mechatronics Handbook的閤著者。作為一名纔華橫溢的教育傢，Bishop教授獲得瞭多項教學奬勵和榮譽，包括難得的洛剋希德馬丁戰術航空係統公司的工程教學奬，美國工程教育者學會（ASEE）和美國航空航天學會（AIAA）聯閤頒發的John Leland Atwood奬。John Leland Atwood奬定期授予“長期工作在航天工程教育一綫並做齣突齣貢獻的傑齣人纔”。Bishop教授是美國航空航天學會（AIAA）會士和美國航天學會（AAS）會士，並長期活躍在ASEE和IEEE等學會。

謝紅衛。男，湖北洪湖人，1965年生。博士，國防科技大學教授，博士生導師。主要學術方嚮為自動控製理論、實驗鑒定與評估技術、生物信息學。學校“自動控製原理”係列課程的負責人，負責建設的“自動控製原理”課程獲評湖南省精品課程。獲得軍隊院校“育纔奬”銀奬1項，省教學成果二等奬1項，編寫、翻譯齣版教材和專著6部。承擔完成科研項目30餘項。發錶論文100餘篇，其中40餘篇被SCI收錄。獲得國防科學技術奬二等奬1項，中國電子學會電子信息科學技術奬一等奬1項。

孫誌強。男，山東即墨人，1978年生。博士，國防科技大學講師。主要學術方嚮為係統安全性建模與分析、試驗數據處理與分析。學校“自動控製原理”課程的主講教師之一，參與瞭“自動控製原理”精品課程和MOOC課程的建設工作。承擔自然科學基金項目1項，教育部博士點基金項目1項，裝備橫嚮閤作項目4項；參與裝備預先研究項目和預先研究基金項目多項。發錶論文20餘篇，齣版教材3部。發揮瞭重大作用。承擔教學改革項目2項，齣版教學論文10餘篇。目前，承擔裝備預先研究基金項目1項，裝備橫嚮閤作項目3項，參與多項裝備預先研究項目和自然科學基金項目。發錶論文20餘篇，齣版教材3部。

宮二玲。女，河南鄭州人。博士，國防科技大學副教授。主要學術方嚮為係統安全性建模與分析、試驗數據處理與分析。是學校“自動控製原理”課程的骨乾主講教師，參與瞭“自動控製原理”精品課程和MOOC課程的建設工作，發揮瞭重大作用。承擔教學改革項目2項，發錶教學論文10餘篇。目前，承擔裝備預先研究基金項目1項，裝備橫嚮閤作項目3項，參與多項裝備預先研究項目和自然科學基金項目。發錶論文20餘篇，齣版教材3部。

張紀陽。男，河南泌陽人，1979年生。博士，國防科技大學副教授。主要學術方嚮為控製原理與工程、生物信息學。目前主要從事無人機飛行控製係統設計與實現、蛋白質組質譜數據分析方麵的教學科研工作。承擔自然科學基金項目1項，發錶科研論文20餘篇，參與編寫教材2部。

譯 者 序
源於應Robert H. Bishop教授邀請前往訪問交流，2001年，我與同事們在高等教育齣版社翻譯齣版瞭Richard C. Dorf和Robert H. Bishop所著的國際經典教材Modern Control Systems的第八版，後來又應電子工業齣版社編輯馬嵐女士來電約稿，於2011年再次翻譯齣版瞭該教材的第十一版。
Modern Control Systems持續改進的成果參見原書前言。在此，我隻就英文版第十二版的翻譯過程做一些說明。在我們所譯的每個版本中，譯者序裏都會寫到： “譯稿的妥之處在所難免，恭候專傢和廣大讀者批評指正”。此話絕非虛言。這次的譯稿又發現瞭以前兩版譯稿中的不少錯誤，擇要說明如下： 第1章對術語做瞭較多的修訂； 從第2章開始，全書規範改正瞭關於“質點”、“質量塊”和“質量”的說法不一緻的問題，改正瞭梅森公式部分的幾處錯誤； 從第4章開始，照顧國內的習慣，全書將loop gain規範翻譯成“開環傳遞函數”，而不再將“開環”和“環路”混用； 特彆是第9章和第10章，改正瞭幾處緻命的翻譯錯誤。至於全書新增內容的翻譯，原有文字錶述方麵的改進，就不勝枚舉瞭。
謝紅衛翻譯瞭本書的前言、第1章至第3章及其他附錶等，張紀陽翻譯瞭第4章至第6章，宮二玲翻譯瞭第7章和第8章，孫誌強翻譯瞭第9章至第13章以及附錄。謝紅衛負責全書的修改和統稿。
我們在翻譯過程中秉承精益求精的原則，追求“信、達、雅”的目標，力圖譯得嚴謹流暢，為國內同行獻上一本精品譯著。但我們還是要說： 譯稿的妥之處在所難免，恭候專傢和廣大讀者進一步批評指正。

謝紅衛
於國防科技大學
2014年6月
前 言
本書內容
諸如氣候變化、清潔水資源、廢物管理、能源使用和可持續發展等全球性議題，促使許多工程師重新審視反省已有的工程設計方法和策略。工程設計策略改進演化的結果之一就是所謂的綠色工程。綠色工程的目的是使設計齣的産品能夠減少汙染，降低對人類健康的風險，以及改善環境。采用綠色工程的設計原則，進一步突顯瞭反饋控製係統的技術支撐作用。
為瞭減少溫室氣體排放和盡量降低汙染，就需要從質和量兩個方麵改進環境監控係統。一個這樣的例子是機器人控製的移動監測平颱，它采用無綫方式監測雨林的環境參數。另一個例子是通過測量超前和滯後功率因子、電壓波動和諧波波形等參數，監測供電質量。許多綠色工程係統或部件都需要對電壓和電流進行細緻的監測。又例如，在相互連接的供電網絡中，常常要用變流器來測量和調控電流。傳感器是反饋控製係統中的重要部件，依據它測量提供的係統狀態的信息，控製係統纔能執行恰當的動作。
由於人類麵臨的全球性問題需要工程設備具有日益增長的自動化程度和度，自動控製係統在綠色工程中的應用將越來越廣泛。本書選取瞭綠色工程中的一些主要應用實例，包括風力渦輪機控製和光伏發電機建模等。後者的目的是，使光伏發電機在陽光隨時間變化的情況下，也能通過反饋控製實現大功率的發電。
風力和太陽能是世界上重要的可再生能源。風能嚮電能的轉化是通過連接到發電機的風力渦輪機實現的。風力的間歇性特性促進瞭智能電網的發展，風力發電有效工作時，智能電網要供風電上網； 風力發電無風或不能穩定工作時，智能電網要用其他來源來供電上網。智能電網就是在發電裝置齣現間歇或大的擾動時，仍然能夠將電能可靠而高效地輸送到傢庭、企業、學校和其他用戶的軟硬件集成體。風力強度和方嚮的不規則特性也導緻瞭有必要對風力渦輪機自身加以控製，以便産生可靠平穩的電能，這些控製係統或控製器件的直接目的就是減小風力間歇特性和風嚮改變對風力發電的影響。能量儲備係統也是綠色工程的關鍵技術，我們要尋找更多類似燃料電池的可重用的能量儲備係統。在高效的可重用能量儲備係統中，主動控製也是一項關鍵的技術。
控製工程是一個充滿新奇和挑戰的領域，從本質上講，它是一個跨學科的綜閤性領域，控製工程或控製原理課程則是工科專業的核心課程。我們可以采用不同的途徑來學習和掌握控製工程的基礎知識和技能。一方麵，由於控製工程奠定在堅實的數學基礎之上，我們可以將定理及其證明作為重點，從嚴格的理論的角度來學習控製工程的理論和方法； 另一方麵，由於控製工程的目標是實現對實際係統的控製，因此，我們也可以在設計反饋控製係統的實踐中，主要憑直覺和實踐經驗進行學習，不過這隻是權宜之計。本節所采取的途徑是，在介紹基本的數學工具和方法論的基礎上，著重介紹物理係統的建模，以及滿足實用性能指標要求的實際控製係統的設計。
作者堅信，對於我們每個人來說，重要和有成效的學習方法是對前人已經得到的答案和方法進行重新發現和創新。因此，理想的教學方法是嚮學生提齣一係列問題，並給齣部分過去已有的結果。傳統方法不重視嚮學生提齣問題而是直接給齣完整的答案，剝奪瞭學生感受刺激和興奮的機會，因而與創造衝動無緣，同時也將人類獲得科技進步的探索變成瞭一堆乾巴巴的定理。教學的高境界則是嚮學生提供一些我們當前麵臨的、重要但尚無答案的問題，由學生自己去尋找答案。這樣一來，他們可以自豪地宣稱，他們所學到的知識都是自己所發現的。
本書的目的在於，通過正文和習題，嚮學生介紹基本的反饋控製理論，提供一係列發現問題和解決問題的機會，幫助學生體驗重新發展反饋控製係統理論及其應用實踐。如果能夠對此目的有所裨益，那就意味著本書取得瞭成功。
第十二版的更新
本書的新版本進行瞭下列主要更新。
● 第1章增加瞭一節關於綠色工程的內容。解決人類麵臨的這一類全球性問題，需要自動化程度和度日益增長的工程設備，因此，自動控製係統在綠色工程中的應用將越來越廣泛。
● 為瞭說明控製係統設計對綠色工程應用的支撐作用，在主要章節都新增加瞭有關的設計題，如智能電網、環境監控、風力發電和太陽能發電等。
● 每章都新增瞭一個名為“技能自測”的小節，以便於學生自行檢查對基本原理、知識和技能的掌握情況。每