自动控制原理知识要点及典型习题详解(李书臣) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李书臣 著

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• 控制理论
• 李书臣
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• 大学教材

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122120380

商品编码：29624113142

包装：平装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：自动控制原理知识要点及典型习题详解(李书臣)

定价：28.00元

作者：李书臣

出版社：化学工业出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787122120380

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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李书臣主编的本书共9章。章介绍了自动控制系统常用的术语和概念，并给出了从控制系统到方框图转换的多个实例分析。第2章介绍了数学模型的概念，并重点对传递函数分析和方框图、梅逊公式的数学模型简化方法进行了详细讨论。第3章介绍了线性系统的时域分析方法，并重点对系统的稳定性、快速性、准确性分析方法做了讨论。第4章介绍了系统的根轨迹方法，对根轨迹作图及分析系统性能做了讨论。第5章介绍了频率响应法，重点讲解了频率特性作图、分析方法，并且给出了截止频率、相位裕量的计算方法。第6章介绍了线性系统的校正方法，涉及串联频率法校正，给出了校正网络设计方法和稳定裕量验算方法。第7章介绍了有关采样控制系统的计算问题。第8章介绍了非线性系统的描述函数和相平面分析法。第9章介绍了线性系统的可控性、可观测性、稳定性、实现、极点配置等内容。　　本书选材力求内容全面、分析透彻,例题具有的代表性，并且给出多种解法，帮助读者分析*简单的解题步骤。特别推荐：本书配套教材为 《自动控制原理(王永骥)(二版)》

内容提要

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　　本书包括现在通行的“自动控制原理”课程的基本内容，本书分9章，每一章都列出该章整体的知识结构图，并列出重点和难点以及基本要求，然后进行典型例题讲解，讲明知识考查点，后是测试题，题型有填空题、单选题、简答题、综合计算题等，学生可以自本书主要供自动化及相关专业的本科生正常上课时同步学习和期末考试复习使用，也可以作为研究生入学考试复习用书。

目录

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1 自动控制的一般概念
1.1 知识要点
1.1.1 知识结构图
1.1.2 知识重点
1.1.3 知识难点
1.1.4 基本要求
1.2 典型习题详解
1.3 测试题及答案

2 自动控制系统的数学模型
2.1 知识要点
2.1.1 知识结构图
2.1.2 知识重点
2.1.3 知识难点
2.1.4 基本要求
2.2 典型习题详解
2.3 测试题及答案

3 控制系统的时域分析法
3.1 知识要点
3.1.1 知识结构图
3.1.2 知识重点
3.1.3 知识难点
3.1.4 基本要求
3.2 典型习题详解
3.3 测试题及答案

4 根轨迹法
4.1 知识要点
4.1.1 知识结构图
4.1.2 知识重点
4.1.3 知识难点
4.1.4 基本要求
4.2 典型习题详解
4.3 测试题及答案

5 频率响应法
5.1 知识要点
5.1.1 知识结构图
5.1.2 知识重点
5.1.3 知识难点
5.1.4 基本要求
5.2 典型习题详解
5.3 测试题及答案

6 线性系统的校正方法
6.1 知识要点
6.1.1 知识结构图
6.1.2 知识重点
6.1.3 知识难点
6.1.4 基本要求
6.2 典型习题详解
6.3 测试题及答案

7 采样系统理论
7.1 知识要点
7.1.1 知识结构图
7.1.2 知识重点
7.1.3 知识难点
7.1.4 基本要求
7.2 典型习题详解
7.3 测试题及答案

8 非线性系统分析法
8.1 知识要点
8.1.1 知识结构图
8.1.2 知识重点
8.1.3 知识难点
8.1.4 基本要求
8.2 典型习题详解
8.3 测试题及答案

9 状态空间分析法
9.1 知识要点
9.1.1 知识结构图
9.1.2 知识重点
9.1.3 知识难点
9.1.4 基本要求
9.2 典型习题详解
9.3 测试题及答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《工程控制理论基础与实践》 深度解析工程控制系统设计与分析的核心要素 本书旨在为广大工程技术人员、高等院校学生以及对现代控制理论感兴趣的读者提供一个全面而深入的工程控制理论学习平台。我们着重于系统化地梳理和阐释自动控制原理的核心概念，并通过丰富的实际工程案例和精选的典型习题，帮助读者建立起扎实的理论基础，掌握实际应用技能，并最终能够独立解决复杂的工程控制问题。 宏观视角：理解控制系统的全局 全书以工程控制系统的整体性为出发点，首先建立读者对控制系统的宏观认识。我们将深入剖析控制系统的基本组成，包括感知、决策、执行等关键环节，以及它们之间如何协同工作以实现预期的控制目标。通过对不同类型控制系统的分类介绍，如开环系统与闭环系统、线性系统与非线性系统、定常系统与时变系统等，读者将能够理解不同系统结构的特点及其适用范围，为后续深入学习打下坚实的基础。 理论基石：构建稳固的数学模型 在宏观理解的基础上，本书将重点讲解如何为工程系统建立准确的数学模型。我们将系统地介绍描述动态系统行为的几种重要方法，包括： 微分方程法： 这是描述连续时间系统动态特性的最基本和最重要的方法。我们将从物理定律出发，引导读者如何建立系统的微分方程模型，例如机械系统中的牛顿第二定律，电路系统中的基尔霍夫定律等。同时，我们将详细讲解如何对这些微分方程进行求解，以及如何理解方程解的物理意义，例如系统的响应特性。 传递函数法： 作为一种在频域分析系统中非常有效的工具，传递函数法将得到详尽的介绍。我们将讲解如何通过拉普拉斯变换将微分方程转化为代数方程，从而得到系统的传递函数。读者将学习到传递函数的定义、性质、以及如何通过传递函数来刻画系统的动态特性，例如系统的增益、相移、极点和零点等。 状态空间法： 针对复杂多输入多输出（MIMO）系统以及时变系统，状态空间法展现出其强大的优势。本书将深入阐述状态向量、状态方程和输出方程的概念，并详细介绍如何进行状态空间模型的建立和转换。我们将重点讲解状态空间模型在分析系统能控性、可观性以及设计状态反馈控制器等方面的应用，为读者提供解决更高级控制问题的工具。 核心分析：洞察系统性能的奥秘 掌握了系统的数学模型之后，本书将引导读者深入分析系统的性能。我们将聚焦于以下几个关键的分析维度： 时域分析： 读者将学习如何通过分析系统在典型输入信号（如单位阶跃信号、单位斜坡信号、单位冲激信号）作用下的响应来评估系统的性能。我们将详细讲解瞬态响应指标，如超调量、峰值时间、调节时间和稳态误差等，并分析这些指标与系统参数之间的关系。通过对稳态误差的分析，读者将理解不同类型控制器（如比例、积分、微分控制）对消除稳态误差的作用。 频域分析： 频域分析为理解系统对不同频率输入信号的响应提供了重要视角。本书将详细介绍频率响应的概念，并通过伯德图、奈奎斯特图和尼科尔斯图等工具，引导读者进行系统的频率特性分析。我们将讲解如何从频率响应图谱中提取系统的稳定性裕度（增益裕度和相裕度）、带宽等重要信息，以及它们如何影响系统的动态性能和鲁棒性。 根轨迹法： 根轨迹法是一种直观的分析闭环系统极点随开环增益变化规律的方法。本书将系统地讲解根轨迹的绘制规则，并演示如何通过根轨迹分析来预测闭环系统的稳定性，以及如何根据期望的系统性能指标来调整控制器参数，从而使闭环极点位于期望的区域。 设计实践：掌握控制器的设计之道 理论分析的最终目的是为了设计出满足要求的控制器。本书将系统地介绍几种经典的控制器设计方法，并结合实例进行详细讲解： PID控制器设计： PID控制器是工程中最广泛应用的控制器之一。我们将详细讲解比例（P）、积分（I）和微分（D）控制的作用机理，以及如何根据系统的时域和频域特性来整定PID控制器的三个参数（Kp, Ki, Kd）。我们将介绍几种常用的PID整定方法，如Ziegler-Nichols方法、临界比例度法等，并辅以大量的仿真和实际应用案例，帮助读者熟练掌握PID控制器的设计与调试。 超前/滞后校正： 针对开环传递函数存在零极点配置不理想导致系统性能不佳的情况，本书将介绍如何利用超前和滞后补偿器来改善系统的频率特性和瞬态响应。我们将详细讲解超前和滞后网络的构建原理，以及它们在改善系统稳定裕度和动态响应方面的作用，并提供具体的校正设计步骤。 状态反馈控制设计： 基于状态空间模型，本书将介绍状态反馈控制的设计方法。我们将讲解如何通过配置闭环系统的极点来达到期望的动态性能，并推导出实现极点配置的反馈增益矩阵。对于系统状态无法直接测量的场景，我们将进一步介绍状态观测器的设计，以及如何将观测器与状态反馈结合，实现全状态反馈控制。 鲁棒性与稳定性：确保控制系统的可靠性 在实际工程应用中，控制系统的鲁棒性（即在系统参数变化或外部干扰存在时仍能保持良好性能的能力）和稳定性是至关重要的。本书将投入相当的篇幅来探讨这些核心问题： 稳定性理论： 我们将深入讲解系统的稳定性判据，包括代数稳定判据（如Routh判据）和复频率域稳定判据（如Nyquist判据、Bode判据）。通过对这些判据的详细阐述和典型习题的分析，读者将能够准确判断系统的稳定性，并理解哪些系统参数的变化会影响系统的稳定性。 鲁棒性分析： 针对系统模型不确定性以及外部干扰的影响，本书将介绍鲁棒性分析的基本概念和方法。我们将探讨如何量化系统参数的不确定性，并分析不确定性对系统性能和稳定性的影响。我们将介绍一些基本的鲁棒控制设计理念，为读者理解更高级的鲁棒控制技术打下基础。 典型习题详解：理论联系实际的桥梁 为了帮助读者更好地理解和掌握抽象的控制理论，本书精心设计了一系列覆盖面广、难度适中的典型习题。每道习题都附有详细的解题思路、步骤和分析过程。我们力求通过这些习题，让读者： 巩固理论知识： 将抽象的公式和概念转化为具体的计算和分析过程。 提升解题能力： 学习如何运用所学的理论工具来解决实际问题。 加深对工程应用的理解： 通过分析习题背后的工程背景，体会理论知识在实际工程中的重要性。 习题内容涵盖了从基本的模型建立、时域频域分析，到PID控制器设计、状态反馈控制设计等各个章节的核心知识点，旨在帮助读者在实践中不断完善和提升自己的控制工程能力。 总结与展望 本书在对自动控制原理进行系统阐述的同时，注重理论与实践相结合。我们相信，通过本书的学习，读者不仅能够建立起坚实的自动控制理论基础，更能掌握解决实际工程控制问题的能力。本书的目的是为读者打开工程控制领域的大门，激发读者对这一充满挑战与机遇的学科的深入探索。我们期待本书能成为您在工程控制理论学习道路上的忠实伙伴。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对“典型习题详解”这部分寄予了厚望。我学习很多工科课程的通病就是，看懂了理论，但一到做题就卡壳。很多时候，即使答案出来了，也看不懂解题思路，更别说举一反三了。这本书如果能提供足够有代表性的习题，并且详细剖析每一步的解题过程，解释为什么选择某种方法，每一步的数学推导和逻辑转换都清晰可见，那简直就是救星。我尤其希望它能包含一些难度适中的题目，既能巩固基础，又能稍稍挑战一下思维，帮助我真正掌握知识的应用。如果还能解释一下常见的错误思路和陷阱，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

我了解到这本书的作者是李书臣，这让我对它的内容有了初步的信心。作为一名学生，我深知一本好教材的重要性，它不仅能传授知识，更能影响学习态度和方法。我期待这本书在内容上能够既有深度又不失广度，能够覆盖自动控制原理的核心内容，并且讲解得深入浅出。特别是在一些关键概念的解释上，例如稳定性、根轨迹、频率特性等，如果能有非常清晰的讲解和直观的演示，那对我来说将是巨大的帮助。我希望这本书能够成为我学习道路上的一个坚实支撑，帮助我打下扎实的专业基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我早就想入手了，但一直犹豫。我之前看过一些自动控制的教材，感觉它们要么理论过于深奥，要么习题过于简单，很难找到一个平衡点。我希望这本“自动控制原理知识要点及典型习题详解”能够填补这个空白。我特别关注“知识要点”这部分，因为我学习过程中最头疼的就是如何提炼核心概念，避免被繁杂的公式和推导淹没。如果这本书能够把复杂的理论梳理得清晰明了，用通俗易懂的语言解释关键原理，那将极大地提高我的学习效率。我期待它能帮助我建立起对自动控制系统的整体认知，理解不同组成部分之间的相互关系，以及它们如何协同工作来达到预期的控制目标。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，学习一门工程学科，最终还是要落脚到实践和应用上。这本书如果能在我学习理论知识的同时，也能让我看到这些理论是如何在实际工程中应用的，那就太好了。例如，在讲解某个控制系统设计方法时，如果能举例说明该方法在机器人、航空航天、电力系统等领域的具体应用，那会大大增强我的学习兴趣和对知识的理解。我希望这本书能够像一座桥梁，将抽象的理论和具体的工程实践连接起来，让我不仅仅是掌握“怎么做”，更能理解“为什么这么做”，从而培养出解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期待，更多地来自于它“详解”这个字眼。很多时候，我们不是无法理解知识本身，而是缺少一个好的引导者。就像爬一座高山，有经验丰富的向导会告诉你哪里是险峻之地，如何绕过危险，又在哪里可以驻足欣赏风景。我希望这本书能扮演这个角色，将“自动控制原理”这个相对抽象和复杂的领域，通过“知识要点”和“典型习题详解”的方式，拆解成一个个可以被理解和掌握的模块。我希望它能让我感觉到，学习这个学科并不是一件枯燥无味的事情，而是充满逻辑和智慧的探索过程。