具体描述
本书是21世纪全国高等院校实用的规划教材之一，并按照教育部自动化类专业本科教学大纲编写的。本书共分为7章，内容包括系统的状态空间模型、状态方程的解、系统的能控性与能观测性、动态系统的稳定性分析、极点配置与观测设计、最优控制、自适应控制。本书在选材上，力图内容全面，重点突出，讲明基本概念和方法，尽量减少繁琐的数学推导，并给出一些结合工程应用的例题。另外配合各章内容给出了MATLAB软件的开发程序。本书附带有动画课件、各章配套的源程序、实验指导书、各个实验配套的源程序及其注释程序等内容，可在出版社相关网站上下载，本书既可作为自动化和电气自动化专业的本科教材，也适用工程硕士和非自动化专业硕选用，还可作为有兴趣的读者自学与应用的参考。
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用户评价
对于我这样一个对控制理论有着浓厚兴趣，但又缺乏系统性知识的读者来说，《现代控制理论基础》无疑是一本“及时雨”。它以一种非常系统的方式，将现代控制理论的各个方面有机地联系起来。我尤其被书中关于鲁棒控制的章节所打动。在实际的工程应用中，系统参数往往存在不确定性，或者受到外部干扰的影响。鲁棒控制理论，正是为了解决这些问题而诞生的。书中对各种鲁棒控制方法，比如H-无穷控制、μ-分析等的介绍，虽然在数学上具有一定的挑战性，但作者通过清晰的逻辑和实例，让我能够理解这些方法的核心思想，以及它们如何在不确定环境下保证系统的性能。我曾尝试着将鲁棒控制的理念应用到我的一个项目中，通过考虑参数的不确定性，我设计了一个能够应对更广泛工作条件的控制器，这极大地提高了系统的可靠性。这本书让我明白，控制系统不仅仅是“让系统正常工作”，更是“在各种不利条件下，依然能够保持良好的性能”。
评分这本书不仅仅是一本理论著作，更是一本实践指南。《现代控制理论基础》在讲解理论的同时，非常注重理论与实践的结合。我特别喜欢书中关于数字控制部分的内容。从离散化技术，到采样定理，再到数字控制器的设计方法，作者都做了非常详尽的阐述。我之前一直对数字控制的原理有些模糊，不知道模拟控制器是如何在数字系统中实现的。这本书通过介绍Z变换、零阶保持器等概念，让我彻底理解了模拟系统到数字系统的转换过程。书中对数字PID控制器的设计和实现，以及如何应对采样延迟和量化误差等问题，都进行了深入的探讨。我曾尝试着在MATLAB/Simulink中搭建数字控制系统，并运用书中的方法来设计数字控制器，通过仿真，我能够直观地看到数字控制器在性能上与模拟控制器的差异，以及如何通过参数调整来优化数字控制器的表现。更重要的是，这本书让我认识到，在实际工程中，我们往往需要面对的是数字系统，而掌握数字控制理论，是实现有效控制的关键。
评分说实话，《现代控制理论基础》这本书，比我想象中还要“硬核”，也比我想象中还要“有用”。它的内容严谨而不失趣味，逻辑清晰，循序渐进。我尤其欣赏书中关于非线性系统理论的章节。尽管非线性系统本身就充满了挑战，但作者并没有回避其复杂性，而是通过对平衡点分析、李雅普诺夫稳定性理论等核心概念的深入阐述，为我打开了一扇理解更复杂、更真实世界系统的窗户。书中对李雅普诺夫函数构造的讨论，虽然需要花费相当多的时间和精力去理解，但一旦掌握了其思想精髓，就能对系统的稳定性做出定性的分析，而无需进行大量的数值仿真。这种理论上的洞察力，是任何数值方法都无法完全替代的。此外，书中对相平面分析的介绍，也让我对非线性系统的动态行为有了更直观的认识，那些奇特的轨迹和极限环，仿佛在诉说着系统内在的“故事”。作者在处理这些概念时，并没有简单地给出公式，而是花了大量篇幅去解释这些公式背后的物理意义，以及它们如何反映系统的动态特性。我常常会花上几个小时去琢磨一个例子，然后尝试将其类比到我曾遇到的实际工程问题中，思考如果我面对的是一个非线性系统，我该如何运用这些理论去分析和控制它。这种知识的迁移和应用，是我在这本书中最大的收获之一。
评分这本书真是打开了我对控制世界认知的新篇章。最初拿到《现代控制理论基础》的时候，我承认有些许的畏惧，毕竟“现代控制理论”听起来就充满了高深的数学和工程概念。但随着阅读的深入，我发现作者以一种极其清晰且循序渐进的方式，将这些复杂的理论娓娓道来。书中对系统建模的讲解，从最基础的微分方程形式，到状态空间表示，每一步都伴随着详实的例子，让我能够亲手推导，亲身体验模型的建立过程。尤其是关于拉普拉斯变换和傅里叶变换在系统分析中的应用，之前我总觉得这些工具只是数学上的抽象，但在书中，它们变成了理解系统响应、判断系统稳定性的利器。作者并没有止步于理论的陈述，而是花了大量的篇幅去解释这些理论背后的物理意义和工程直觉。比如，在讲到传递函数的时候，它不仅仅是一个代数表达式，更是系统输入输出之间频率响应特性的直观体现。更让我惊喜的是，书中对经典控制理论与现代控制理论的衔接部分处理得相当巧妙，让我能够看到从PID控制器到状态反馈等一系列演进的逻辑脉络，理解现代控制理论是如何在经典理论的基础上实现质的飞跃的。即使是对于一些我之前认为是“死记硬背”的概念，比如系统阶数、零极点等，作者也通过生动的图示和类比，赋予了它们鲜活的生命力，让我能够深刻理解它们对系统行为的影响。阅读过程中，我常常会停下来，反复咀嚼某个概念，然后尝试将其应用到我熟悉的工程问题中，这种学以致用的感觉，是阅读过程中最令人满足的部分。这本书就像一位经验丰富的导师，不厌其烦地引导我，让我不再对控制理论感到迷茫，而是充满了探索的兴趣和信心。
评分我必须说，《现代控制理论基础》这本书，在讲解控制理论的同时，也融入了很多工程应用的视角，这让它显得格外有价值。书中在介绍各个理论分支时，都或多或少地提及了它们在实际工程中的应用案例，这让我能够更好地理解理论的意义和价值。我特别喜欢书中关于自适应控制的章节。在一些动态环境变化或者系统模型未知的情况下，自适应控制能够通过在线调整控制器参数来适应系统的变化，从而保持系统的性能。这本书对自适应控制的各种方法，比如模型参考自适应控制（MRAC）和自精细化自适应控制（SMC）等，都做了详细的介绍。我曾经遇到过一个需要处理动态模型变化的应用场景，而自适应控制的理念，为我提供了解决这个问题的思路。通过这本书，我理解了自适应控制器是如何通过估计系统参数或者直接调整控制器参数来达到自适应的目的。这种能够“自主学习”和“自我优化”的控制思想，让我对未来的控制技术充满了想象。
评分这本书在介绍现代控制理论的各个分支时，显得尤为出色。我特别喜欢书中关于最优控制部分的内容。从贝尔曼方程的动态规划思想，到线性二次调节器（LQR）的推导，再到庞特里亚金最小原理的应用，作者都做了非常详尽且易于理解的阐释。最初，我只知道LQR是一种常用的设计方法，但通过阅读这本书，我才真正理解了它背后的哲学：如何在满足系统约束的同时，最小化一个二次型的性能指标。这种“权衡”的思想，在工程实践中无处不在。书中对权重矩阵Q和R的选择的讨论，更是让我明白了如何通过调整这些参数来影响控制器的行为，从而实现不同的控制目标。我曾尝试着将LQR的理论应用到我熟悉的一个机器人控制问题中，通过调整Q和R，我能够明显感受到机器人运动轨迹的平滑度和响应速度的变化，这种直观的反馈让我对LQR有了更深刻的认识。而庞特里亚金最小原理，虽然理论上更加抽象，但作者通过清晰的推导和对比，让我理解了它如何将最优控制问题转化为一个边界值问题，从而求解最优控制律。这本书让我明白，最优控制不仅仅是“让系统跑得更快”，更是“在满足所有约束的情况下，以最高效、最经济的方式达到目标”。
评分我一直觉得，在信息爆炸的时代，能够静下心来钻研一本真正有深度的技术书籍，本身就是一种奢侈。而《现代控制理论基础》恰恰满足了我对这份“奢侈”的追求。这本书给我的感觉，与其说是一本教材，不如说是一部通往控制工程“道”的修炼手册。作者在讲解线性系统理论时，那种严谨的逻辑和深厚的功底展露无遗。从向量空间、线性代数中的矩阵运算，到特征值、特征向量在理解系统模式上的重要性，再到矩阵指数的引入，每一步都像是在为构建一个宏伟的理论大厦添砖加瓦。书中对可控性和可观测性的论述，更是让我对系统的内在属性有了全新的认识。我之前总以为，只要输入对了，系统就能按照预期工作，但可控性和可观测性这两个概念，让我意识到，我们对系统的理解和干预能力，是受到根本性限制的。特别是关于可观测性矩阵的推导，作者通过巧妙的代数变换，揭示了如何从系统的输出信息中推断出系统的内部状态，这在实际的故障诊断和状态估计中具有极其重要的意义。而且，书中还穿插了一些对经典控制理论局限性的批判性分析，这让我更加深刻地理解了为什么我们需要现代控制理论，它究竟解决了哪些痛点。尽管有些数学推导过程相当繁复，但作者始终没有放弃用直观的解释来辅助理解，比如，通过图示的方式来展示系统在相平面上的轨迹，或者用比喻来形容状态变量的重要性，这些细节处理，无疑大大降低了学习的门槛，让我能够更专注于掌握核心思想。
评分《现代控制理论基础》这本书，给我最大的感受就是其内容的“广度”和“深度”并存。在介绍各种现代控制理论方法的同时，作者并没有忽略对这些方法发展历程和哲学思想的阐述，这使得我在学习理论知识的同时，也能对控制工程的发展脉络有更深的理解。我特别欣赏书中对现代控制理论的“整体观”的强调。它不再像经典控制理论那样，孤立地看待系统的输入和输出，而是将系统视为一个整体，关注其内部状态的变化。这种“状态空间”的视角，让我能够更全面地认识和理解系统的行为。书中对多输入多输出（MIMO）系统的处理，更是让我看到了现代控制理论在处理复杂系统方面的优势。我曾遇到过一个需要同时控制多个变量的系统，而这本书提供的状态空间方法，为我提供了解决这类问题的有力工具。作者在讲解MIMO系统时，并没有仅仅给出公式，而是通过生动的类比和图示，让我理解了不同输入和输出之间的耦合关系，以及如何通过设计状态反馈控制器来解耦这些耦合。这种对复杂系统的洞察力，是阅读本书最大的收获之一。
评分《现代控制理论基础》这本书，如同一位经验丰富的向导，带领我穿梭在控制理论的各个领域。它不仅仅是知识的堆砌，更是思想的启迪。我尤其被书中关于状态估计的章节所吸引。卡尔曼滤波器，这个在很多现代控制系统中都扮演着核心角色的算法，在这本书中被剖析得淋漓尽致。作者从贝叶斯定理出发，一步一步地推导出卡尔曼滤波器的递推公式，并且通过大量的仿真例子，展示了它在处理噪声和不确定性时的强大能力。我曾经在实际工作中遇到过传感器噪声的问题，一直找不到有效的解决方案，而卡尔曼滤波器的出现，为我提供了一个全新的视角。通过这本书，我理解了卡尔曼滤波器是如何在预测和测量之间进行权衡，从而得到最优的状态估计。书中对扩展卡尔曼滤波器（EKF）和无迹卡尔曼滤波器（UKF）的介绍，也为我解决非线性系统中的状态估计问题提供了思路。我曾尝试着将卡尔曼滤波器应用到我自己的一个项目上，通过调整滤波器的参数，我能够显著地改善数据的质量，从而提高系统的性能。这本书让我明白，在现实世界中，完美的测量是不存在的，但通过巧妙的算法，我们可以尽可能地逼近真实的状态。
评分这本书的阅读体验，可以说是“挑战与收获并存”。《现代控制理论基础》在讲解一些高级概念时，确实需要读者付出相当的努力，但其背后带来的知识增益和认知提升，是毋庸置疑的。我特别欣赏书中关于模糊控制和神经网络控制的章节。这些“软计算”的方法，为我们提供了不同于传统数学建模的控制思路，尤其在处理一些难以精确建模的复杂系统时，显得尤为有效。书中对模糊逻辑控制器的设计，从模糊规则的建立到模糊推理的实现，都做了详细的阐述。我曾尝试着设计一个模糊控制器来控制一个简单的系统，通过调整模糊规则，我能够获得比传统PID控制器更好的控制效果。而神经网络控制，更是将人工智能的思想融入到了控制领域，让我看到了未来控制技术的发展方向。这本书让我明白，控制理论的发展是一个不断融合和创新的过程，而掌握这些不同范式的方法，能够为我们解决更广泛的问题提供更强大的工具。
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