自动控制系统学习辅导与技能训练 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:山东科学技术出版社

作者:王炳实

出品人:

页数:111

译者:

出版时间:2006-7

价格:13.00元

装帧:

isbn号码:9787533143282

丛书系列:

图书标签:

• 自动控制
• 控制系统
• 学习辅导
• 技能训练
• 电气工程
• 自动化
• 教材
• 理工科
• 大学教材
• 控制原理

好的，以下是一份为您撰写的图书简介，该书名为《自动控制系统学习辅导与技能训练》，旨在全面提升读者在自动控制理论与实践方面的能力。 --- 自动控制系统学习辅导与技能训练 专业、系统、深入，助您攻克自动控制领域核心挑战 在现代工业、航空航天、机器人技术乃至日常生活中的智能设备中，自动控制系统扮演着至关重要的角色。它不仅是实现精确、高效运行的基础，更是推动科技进步的核心驱动力之一。然而，自动控制理论的抽象性、数学模型的复杂性以及工程实践的严谨性，常常让初学者望而却步，即便是经验丰富的工程师也需要持续更新知识体系以应对新的技术挑战。 《自动控制系统学习辅导与技能训练》正是应运而生，旨在构建一座连接理论深度与工程实践的坚实桥梁。本书并非仅仅是对现有教科书内容的简单梳理，而是以“深度理解、系统构建、实战精炼”为核心理念，为广大工程师、研究人员、高校师生及技术爱好者提供一套全面、实用且具有前瞻性的学习与训练方案。 一、 理论基石的深度夯实：从抽象到具象 本书伊始，便聚焦于自动控制系统的基础理论，力求在传统框架之上，注入更符合现代工程需求的理解深度。 1. 经典控制理论的严谨重构： 我们深入剖析了系统的时域分析、频域分析及根轨迹分析。不同于许多教材的浅尝辄止，本书详细阐述了传递函数、系统框图简化（含非线性系统的近似处理）、梅森增益公式的推导及其在复杂系统中的应用。特别地，对于二阶系统的阻尼比与自然频率对瞬态响应的精确影响，我们提供了多维度（如阶跃响应曲线、峰值时间、超调量的解析式）的量化分析，帮助读者建立直观的“感觉”。 2. 频域分析的工程化应用： 奈奎斯特图、伯德图的绘制与判据的运用是控制工程的生命线。本书不仅讲解了如何绘制标准曲线，更重点训练读者如何根据实际测量数据（如Bode测试结果）反推系统模型参数，以及如何利用频率响应曲线快速判断系统的稳定性裕度（相位裕度和幅值裕度）及其对系统鲁棒性的影响。 3. 现代控制理论的结构化导入： 状态空间法是现代控制理论的基石。本书系统地介绍了状态变量的选取原则、系统的能控性与可观测性判据。通过详尽的实例分析，读者将掌握如何将高阶微分方程转化为标准状态空间形式，并理解能控性与可观测性在控制器/观测器设计中的决定性意义。我们特别强调了线性二次型调节器（LQR）的设计思想及其在优化性能指标（如最小化能耗与误差）中的实际价值。 二、 核心技能的精细化训练：从知晓到熟练 理论的价值最终体现在解决实际问题的能力上。本书的“技能训练”部分，是其区别于传统教材的关键特色。 1. 经典控制器（PID）的“艺术”与“科学”： PID控制器是应用最广泛的控制算法，但“调参”却常常成为工程难题。本书摒弃了单纯的试错法，系统介绍了Ziegler-Nichols法、反应曲线法（如Smith法）的精确应用条件和局限性。更重要的是，我们引入了基于模型预测控制（MPC）思想的在线PID参数优化框架，讲解了如何利用系统辨识结果，动态调整$K_p, K_i, K_d$的权重，以应对负载变化和环境扰动。 2. 系统的辨识与建模实战： 没有准确的模型，控制设计便无从谈起。本书详细介绍了时域辨识（如阶跃响应法、最小二乘法）和频域辨识（如扫频测试）的完整流程。我们提供了针对性训练，教导读者如何识别系统中的惯性环节、纯滞后环节，并处理现实系统中常见的噪声干扰和数据异常点对方程组求解的影响。 3. 补偿与超前/滞后校正的工程实现： 如何精确设计校正环节以满足特定的性能指标？本书通过大量的根轨迹叠加法训练，使读者能够直观地把握如何通过零、极点配置，精确地将闭环极点放置到预期的稳定区域内，从而达到既稳定又快速的性能要求。我们提供了一套详尽的“指标-校正环节-极点配置”的映射查找表及配套的计算流程。 三、 前沿技术与仿真集成：面向未来的能力储备 现代控制系统设计已离不开仿真工具和对先进算法的理解。 1. 仿真平台集成与验证： 本书紧密结合当前主流的仿真工具（如MATLAB/Simulink）。我们提供了一系列Step-by-Step的建模指导，涵盖了从建立物理模型（如电机、惯性环节）到搭建闭环控制系统、进行时域/频域仿真验证的全过程。读者将学会如何利用仿真工具进行参数敏感性分析和Monte Carlo分析，评估系统在各种工况下的可靠性。 2. 鲁棒控制与自适应思想的启蒙： 针对系统参数不确定性带来的挑战，本书简要介绍了$mu$综合设计的基本思想，以及PID自适应控制的基本逻辑，帮助读者了解如何构建对模型微小偏差不敏感或能自动调整参数的控制结构。 3. 离散控制系统的关键点： 随着数字处理器在控制回路中的普及，离散化设计成为必修课。本书详细阐述了Z变换、零阶保持器（ZOH）对系统特性的影响，以及如何将连续时间控制器的设计结果，准确地转化为数字系统的实现形式，并分析了采样周期的选择对稳定性和控制精度的制约关系。 总结 《自动控制系统学习辅导与技能训练》是一本深度融合了理论深度、工程实用性与技能训练的综合性指南。我们相信，通过本书提供的系统化辅导和大量的实战案例解析，读者不仅能扎实掌握自动控制系统的核心原理，更能将这些知识转化为解决复杂工程问题的实战能力，真正实现从“知道”到“能做”的飞跃。无论您是准备投身于工业自动化、航空航天，还是致力于机器人控制的研究，本书都将是您案头不可或缺的得力助手。

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