Modern Control Systems (10th Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Richard C. Dorf

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-04-18

价格:USD 139.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780131457331

丛书系列:

图书标签:

• 控制系统
• 现代控制
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• 工程控制
• 系统工程
• 控制理论
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• 状态空间
• 最优控制
• 鲁棒控制

现代控制系统（第十版） 系统之舞：精密、响应与智能的交响 在瞬息万变的现代科技浪潮中，控制系统已成为支撑几乎所有自动化进程的核心驱动力。从我们日常生活中无处不在的家用电器、自动驾驶汽车，到高精尖的航空航天、生物医学工程，乃至复杂的工业生产线和能源网络，无一不依赖于精确、高效且可靠的控制策略。它们如同隐藏在幕后的魔术师，悄无声息地协调着无数机械、电子和软件组件，将复杂的系统引导至我们期望的状态。 《现代控制系统（第十版）》并非仅仅是一本技术手册，它更像是一部精心编织的叙事，引领读者深入探究控制工程的精髓，理解并掌握如何设计、分析和实现能够应对复杂挑战的系统。本书的编写宗旨，在于构建一个坚实的理论基础，并辅以丰富的实践应用，使读者能够从容应对从经典到前沿的各类控制工程问题。 核心理念：从基础到高级的全面涵盖 本书从最基础的系统建模入手，逐步深入到复杂的控制理论。它首先强调了系统建模的重要性，这是理解任何系统行为的前提。无论是物理系统（如机械臂、电机）的动力学方程，还是其他类型的系统，如经济模型或生态系统，如何将其抽象化、数学化，是控制工程师面临的首要任务。本书提供了多种建模方法，包括微分方程、传递函数、状态空间表示等，并详细阐述了不同方法的适用场景和优缺点。 在此基础上，本书系统地介绍了线性定常（LTI）系统的时域和频域分析。时域分析关注系统对输入信号的瞬态和稳态响应，例如系统的稳定性、响应速度、超调量等关键性能指标。频域分析则通过傅里叶变换等工具，揭示系统对不同频率信号的反应特性，这对于理解系统的鲁棒性、频率响应以及滤波设计至关重要。 当然，现代控制工程的核心必然离不开“稳定性”这一基石。本书将投入大量篇幅，深入剖析李雅普诺夫稳定性理论，以及奈奎斯特稳定性判据、根轨迹法等经典分析工具。读者将学习如何判断一个系统的稳定性，以及如何通过调整系统参数来保证或改善其稳定性，这是设计稳定可靠控制器的前提。 经典与现代的融合：PID与先进控制策略 PID（比例-积分-微分）控制器作为控制工程领域中最广泛应用、最经久不衰的控制器之一，自然是本书的重点内容。本书不仅会详细讲解PID控制器的原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、手动整定法等），还会探讨其在实际工程中的应用案例和局限性。即使在先进控制技术蓬勃发展的今天，PID控制器依然是许多工程问题的首选，理解其精髓至关不重要。 然而，随着系统复杂度的提升和性能要求的提高，PID控制器有时显得力不从心。因此，本书也全面介绍了更高级的控制策略。状态反馈控制是其中一个重要的分支，它通过利用系统的所有状态变量来设计控制器，能够实现更优的性能。本书将深入讲解极点配置（Pole Placement）的设计方法，让读者掌握如何根据期望的系统动态特性来设计状态反馈增益矩阵。 与此同时，本书也关注现代控制理论的重要发展方向，包括最优控制和模型预测控制（MPC）。最优控制致力于在满足特定约束条件下，使系统的性能指标达到最优。例如，LQR（线性二次调节器）是最优控制的经典代表，本书将阐述其设计原理和应用。模型预测控制（MPC）则是一种先进的滚动优化控制策略，它利用系统模型预测未来一段时间内的系统行为，并在每个采样时刻求解一个优化问题来确定控制输入。MPC在处理约束条件、多变量耦合系统以及提高系统鲁棒性方面表现出色，在化工、能源、汽车等领域得到了广泛应用。 鲁棒性与非线性：应对真实世界的挑战 现实世界中的系统往往不是线性的，并且会受到各种噪声和不确定性的干扰。本书深刻认识到这一点，因此也投入了相当的篇幅来探讨非线性系统和鲁棒控制。 对于非线性系统，本书将介绍一些基本的分析方法，如相平面分析、李雅普诺夫稳定性分析的非线性扩展等。虽然非线性系统的分析比线性系统更为复杂，但理解其基本原理对于处理许多实际问题至关重要。 在鲁棒控制方面，本书将介绍如何设计能够容忍系统参数变化或外部扰动的控制器。这包括对不确定性模型的处理，以及引入具有一定容错能力的控制结构。理解鲁棒控制的设计思想，能够帮助工程师构建在实际工况下依然表现良好的系统。 现代工具与仿真：理论与实践的桥梁 为了更好地服务于工程实践，《现代控制系统（第十版）》将充分利用现代计算工具。MATLAB/Simulink 作为控制系统设计与仿真的行业标准，将在书中扮演重要角色。本书将通过丰富的实例，演示如何利用MATLAB/Simulink进行系统建模、分析、控制器设计和仿真验证。读者将学会如何通过仿真来直观地理解理论概念，并快速迭代优化控制策略。 此外，本书还会探讨一些高级主题，例如数字控制系统、采样、量化等数字信号处理在控制中的应用，以及状态观测器的设计，它允许我们估计系统内部无法直接测量的状态。这些内容将进一步拓展读者的视野，使其能够应对更广泛的工程挑战。 面向未来：启发与探索 《现代控制系统（第十版）》的目标不仅仅是传授知识，更是要激发读者的好奇心和创新精神。通过深入浅出的讲解、循序渐进的逻辑，以及贴近实际的案例，本书旨在让读者不仅掌握“如何做”，更能理解“为何如此”。它鼓励读者将所学知识应用于解决实际问题，并不断探索控制工程的新领域，例如智能控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等。 本书的读者群体涵盖了本科生、研究生以及从事自动化、电气工程、机械工程、航空航天、机器人、生物医学工程等领域的工程师和研究人员。无论您是初涉控制工程的学子，还是寻求系统性知识更新的资深专业人士，这本书都将为您提供宝贵的支持和启迪。 掌握现代控制系统，就是掌握驱动未来科技发展的关键钥匙。本书将为您开启这扇大门，让您能够驾驭复杂系统，实现精准控制，引领技术革新，创造一个更加智能、高效和美好的世界。

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对于一个在工业界摸爬滚打了一段时间、但总觉得理论基础不够扎实的工程师来说，这本书就像是及时雨。我发现书中的许多例子和案例讨论，虽然抽象，但却直指控制工程实践中的核心难题，例如模型不确定性和传感器噪声的处理。我注意到作者在讲解李雅普诺夫稳定性理论时，采用了非常巧妙的论证方式，没有用过于晦涩的拓扑学语言去包裹，而是侧重于其在实际系统分析中的直观意义。这对于我们这些需要快速将理论转化为实际解决方案的人来说，是莫大的帮助。它真正做到了连接理论与实践的桥梁作用，而不是高高在上的纯数学推导集合。我希望接下来的章节能够提供更多关于现代控制器设计算法的深入剖析，特别是那些可以用于实时嵌入式系统的新兴方法。

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这次购书体验非常值得，这本书的装帧质量一流，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是正规出版的精品。我是一个偏爱经典教材的读者，总觉得那些太花哨的、图示过多、文字过少的书，在核心概念的阐述上往往有所欠缺。而这本正好相反，它以扎实的文本论证为主，逻辑链条清晰到令人发指。我尤其欣赏它在引入新概念时所采取的循序渐进的策略，比如从一阶系统过渡到高阶系统，再到多输入多输出（MIMO）系统，每一步都有充分的铺垫和解释，避免了初学者容易产生的“一头雾水”的挫败感。虽然我还没有完全读完，但可以预见，这本书的价值会随着我使用时间的增长而愈发凸显。它更像是一本可以放在案头，随时翻阅查证的参考手册，而不是那种读完一次就束之高阁的普通教科书。

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这本书的编写风格展现了一种罕见的清晰度和体系的完整性，它不像某些教材那样把各个控制领域割裂开来，而是将其有机地整合在一个统一的数学框架之下。我印象最深的是它对线性二次调节（LQR）和卡尔曼滤波的阐述，这两块内容通常是自成体系的难点，但在这本书里，它们被自然地嵌入到最优控制和随机系统估计的大背景下进行讨论，使得读者能够理解它们之间的内在联系和设计哲学。这种宏观的视角，对于建立全面的控制系统认知体系至关重要。这本书的难度是毋庸置疑的，它要求读者具备一定的数学功底，但回报也是巨大的——它能让你真正理解“现代控制”的精髓所在，而非仅仅停留在传递函数和频率响应的层面。我感觉自己正在构建一个更稳固、更具拓展性的知识结构。

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这本书简直是控制理论领域的“圣经”！我刚入手，还没来得及做深入研究，但光是翻阅目录和前几章的介绍，就已经感受到了它深厚的底蕴。作者的叙述方式非常严谨，每一个定义、每一个推导都像是经过了千锤百炼，毫无含糊之处。特别是对于状态空间法和经典控制理论的融合，简直是大师级的处理。我尤其欣赏它在理论基础部分下的功夫，没有急于展示复杂的应用实例，而是花了大量的篇幅打磨基本概念，这对于真正想吃透控制原理的工程师来说，是极其宝贵的财富。我感觉自己就像站在一个巨人的肩膀上，以前那些模糊不清的知识点，突然间就变得清晰锐利起来。这本书的排版和图示也做得非常出色，复杂的数学模型配上直观的图解，大大降低了理解的门槛。我期待着接下来学习其中关于现代控制设计方法的部分，相信它能为我未来的项目提供坚实的理论支撑和创新的思路。

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说实话，这本书的厚度让我有点望而生畏，但一旦沉下心来阅读，那种学术的厚重感和知识的充盈感就让人欲罢不能。我之前接触过一些比较偏应用和软件操作的教材，感觉像是在学菜谱，知道怎么做，但不太清楚背后的“为什么”。然而，这本教材完全不同，它更像是在教你如何“烹饪”——从最基础的食材（数学工具）到复杂的“火候”控制（系统稳定性分析），都讲解得淋漓尽致。我特别关注了它在鲁棒性和最优控制前沿概念上的介绍，虽然只是初步浏览，但可以看出它紧跟时代步伐，没有沉溺于老旧的理论框架中。它的语言风格极其专业，偶尔会冒出一些只有资深研究者才能完全领会的精妙之处，这反而激发了我不断查阅参考文献的兴趣，形成了一种良性的学习循环。这本书绝对是为那些追求深度和广度的控制爱好者准备的硬核读物。

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