自动控制原理（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:吴麒

出品人:

页数:563

译者:

出版时间:2006-10

价格:43.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302132271

丛书系列:

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• 自动控制理论
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跨越界限，驭控未来：深入探索现代工程的神经中枢 在日新月异的科技浪潮中，无数精密复杂的系统以前所未有的速度重塑着我们的世界。从航空航天领域的精准导航，到工业生产线的自动化升级，再到智能家居的便捷互动，甚至是我们日常使用的手机和电脑，其核心都跳动着一个强大的引擎——自动控制。它不仅是现代工程设计的基石，更是推动人类社会进步的重要力量。本书《自动控制原理（下册）》正是这一切精密运作的幕后揭秘者，它将带领您深入自动控制的精髓，理解并掌握那些让复杂系统得以高效、稳定、可靠运行的奥秘。 本书并非仅仅是一本理论的堆砌，它更是一次思想的深度探险。我们将在前沿理论的指引下，循序渐进地剖析各种先进的控制策略及其在实际工程问题中的应用。我们将触及那些能够让系统“听懂”指令、并能根据环境变化做出智能响应的“智慧”之源，解锁那些让自动化设备在繁复的任务中游刃有余的“大脑”。 动态系统的深刻洞察：理解系统的行为模式 要实现对一个系统的有效控制，首先必须深刻理解其内在的运行规律。本书将以更加广阔的视野，深入剖析线性与非线性动态系统的数学建模方法，不仅仅是静态的描述，更关注系统随时间演变的内在机制。我们将详细探讨如何通过状态空间方程来精确刻画系统的动态特性，理解状态向量如何一步步地勾勒出系统的演进轨迹。这如同为我们的大脑描绘出一幅精确的地图，让我们能够预知系统的下一步行动，从而制定出最合适的控制策略。 对于现实世界中普遍存在的非线性系统，我们将揭示其复杂的行为模式。非线性系统往往表现出更丰富的动力学现象，如混沌、分岔等，这些特性给控制带来了巨大的挑战。本书将系统性地介绍分析和控制非线性系统的方法，包括李雅普诺夫稳定性理论的深入应用，以及各种线性化技术如何帮助我们理解和逼近非线性系统的行为。通过对这些复杂系统的深入理解，我们将能够驾驭那些传统线性控制方法难以企及的难题，为更广泛的应用领域打开大门。 现代控制理论的璀璨明珠：前沿技术的深度解析 在掌握了动态系统的基础之后，本书将带领您迈入现代控制理论的殿堂，领略其令人惊叹的智慧与力量。我们将聚焦于几种核心的先进控制方法，它们代表了自动控制领域的前沿发展方向。 最优控制理论：如何设计出“最好”的控制器？最优控制理论将为您解答。我们将深入探讨变分法、庞特里亚金最小值原理等核心概念，理解如何根据预设的性能指标，如最小化能量消耗、最短化响应时间或最小化误差，来求解最优的控制律。这如同为系统设定了追求卓越的“最高标准”，确保其在执行任务时达到最佳状态。我们还会研究有限时间最优控制和无限时间最优控制，并介绍它们在实际中的应用，例如空间飞行器的轨道设计、机器人轨迹规划等。 状态估计与观测器理论：在许多实际系统中，我们可能无法直接测量所有重要的状态变量。此时，状态估计技术就显得尤为关键。本书将详细介绍卡尔曼滤波及其各种变种，它是一种能够从带有噪声的测量数据中，以最优的方式估计系统状态的强大工具。我们将理解卡尔曼滤波的原理，如何构建和优化它，以及它在目标跟踪、导航系统、信号处理等领域的广泛应用。同时，本书还将介绍状态观测器的设计，包括Luenberger观测器等，它们可以根据系统的输入和输出信息，间接推断出系统的内部状态，为控制器的设计提供必需的信息。 数字控制系统的设计与分析：随着计算机技术的飞速发展，数字控制器已经成为现代控制系统的主流。本书将深入研究数字控制系统的离散化方法，如何将连续时间系统转化为离散时间模型，并分析离散系统在时域和频域的特性。我们将重点探讨Z变换及其在离散系统分析和设计中的应用，包括离散系统的稳定性判据、根轨迹法、频率响应分析等。此外，我们还将介绍数字PID控制器、状态空间数字控制器等多种先进的数字控制算法，以及如何根据具体系统需求进行参数整定和优化。 鲁棒控制与自适应控制：现实世界充满了不确定性，系统参数可能会发生变化，外部干扰也难以预测。鲁棒控制正是为了应对这些挑战而生。本书将介绍如何设计能够抵抗模型不确定性和外部扰动的控制器，确保系统在各种复杂工况下都能保持良好的性能。我们将探讨H∞控制等先进鲁棒控制方法，理解其背后的数学原理和工程实现。 而自适应控制则赋予系统“学习”和“调整”的能力。当系统参数发生未知变化时，自适应控制器能够实时地调整自身参数，使系统始终保持最优或接近最优的性能。本书将介绍自适应控制的基本思想，以及如模型参考自适应控制（MRAC）、自析构自适应控制（SMC）等经典和现代的自适应控制策略，并展示它们在机器人控制、飞行器姿态控制等领域的强大生命力。 系统工程与实践应用的桥梁：理论走向现实 理论的深度固然重要，但更重要的是将这些强大的理论转化为解决实际工程问题的有效手段。本书在深入讲解理论的同时，始终不忘理论与实践的紧密联系。 系统辨识：在实际工程中，我们往往无法获得精确的系统模型。此时，系统辨识技术就显得尤为关键。本书将介绍如何利用实验数据，通过各种辨识算法，如最小二乘法、最大似然法等，来估计系统的模型参数。我们将理解辨识过程的原理，如何选择合适的模型结构，以及如何评估辨识结果的准确性。通过系统辨识，我们可以为后续的控制设计提供一个更加贴近实际的系统模型，大大提高控制系统的性能。 先进控制的应用领域：本书将通过大量精心设计的实例，展示上述先进控制理论在各个领域的实际应用。从机器人手臂的精确运动控制，到无人驾驶车辆的智能导航；从工业过程的自动化优化，到航空航天器的姿态稳定和轨道维持；从生物医学工程中的仪器控制，到新能源系统的智能管理，这些都将通过具体的案例得以生动展现。读者可以通过这些实例，更直观地理解理论知识的价值，并从中获得解决类似工程问题的灵感。 仿真与实验验证：理论研究离不开仿真和实验的验证。本书将指导读者如何利用MATLAB/Simulink等主流的仿真工具，对所设计的控制系统进行仿真分析，评估其性能，并进行参数优化。我们还将探讨如何将理论设计转化为实际的硬件实现，并进行实验验证，从而真正打通理论研究与工程实践的“最后一公里”。 面向未来：培养具备前瞻性的控制工程师 《自动控制原理（下册）》的目标不仅仅是传授知识，更是希望培养读者独立思考、分析问题和解决问题的能力。本书所涵盖的内容，是从基础走向前沿，从理论走向实践的全方位提升。它将帮助您构建扎实的理论基础，掌握先进的控制技术，并深刻理解这些技术在不断发展的工程世界中的应用潜力。 在阅读本书的过程中，您将不仅仅是接收信息，更是在经历一次思维的蜕变。您将学会用系统化的眼光看待复杂问题，用数学的语言描述物理现象，用逻辑的推理构建解决方案。您将成为那个能够驾驭复杂系统，引领技术进步，创造更美好未来的人。 无论您是自动化、电子工程、机械工程、航空航天、计算机科学等相关领域的学生，还是已经工作在工程一线的工程师，本书都将是您在自动控制领域深化学习、开拓视野、提升专业技能的宝贵财富。让我们一同踏上这场驭控未来的探索之旅，解密现代工程的神经中枢，用智慧和技术，驱动世界不断前行。

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这本书的封面设计着实是下了一番功夫的，那种深沉的蓝色调配上烫金的字体，一下子就给人一种厚重而专业的印象。我当时在书店里一眼就被它吸引了，想着这大概是一本能带我进入更深层次理论海洋的宝典吧。拿到手里掂了掂，分量感十足，这让我对接下来的阅读充满了期待。然而，翻开内页后，那种扑面而来的复杂数学公式和抽象的系统图，简直让人有点喘不过气来。我原本是期望能看到一些更贴近实际工程应用的案例分析，比如如何用现代的反馈控制理论去优化一个工业机器人的运动轨迹，或者在航空航天领域中，那些复杂的非线性系统的鲁棒控制是如何实现的。这本书似乎更偏向于对经典理论的严谨推导和深入剖析，对于初学者或者更侧重应用实践的工程师来说，门槛确实有点高。我花了很大力气去啃那些状态空间表示法和李雅普诺夫稳定性判据，感觉自己像是在攀登一座没有明显路径的陡峭山峰，每一步都需要极度专注，生怕走错了方向。也许是我的期待方向偏差了，我更渴望看到那些将数学语言转化为实际工程语言的桥梁，而不是纯粹的数学构造。

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花了数周时间终于啃完了大半，最大的感受是知识的广度有所欠缺，尤其是在提及现代控制理论的前沿应用时。比如，对于目前非常热门的智能控制、模糊逻辑控制，或者基于模型的预测控制（MPC）在大型优化问题中的实际部署案例，这本书的介绍显得有些蜻蜓点水，更多的是将重点放在了经典状态反馈和观测器设计等基础却已发展成熟的理论体系上。我原本希望这本书能作为一座桥梁，连接经典理论与当代工程实践的最新进展。如果能增加关于软件定义控制（SDC）框架下这些理论如何被快速实现和迭代的章节，或者探讨一下如何利用现代计算资源来处理更高维度的非线性系统，那这本书的价值会更上一层楼。目前来看，它更像是一部详尽回顾经典控制理论的里程碑式著作，但在展望未来和贴近当前工业4.0的需求方面，略显保守和不足。

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这本书的排版和印刷质量毋庸置疑是顶级的，纸张的质感很好，长时间阅读下来眼睛的疲劳感也相对减轻了许多。但让我感到略微遗憾的是，书中插图的数量和精细度似乎与它厚重的理论深度不太匹配。对于描述复杂耦合系统或多变量控制结构时，清晰、富有洞察力的工程图示往往比冗长的文字描述更有效率。例如，在讨论鲁棒性分析时，如果能配上一些Bode图或根轨迹图的详细、可操作性分析步骤，会大大降低理解的难度。现在很多关键概念的理解，全凭我们自己在大脑中构建抽象的模型。这迫使我不得不频繁地暂停阅读，打开绘图软件自己动手去绘制那些系统结构图和性能指标图，这无疑拖慢了我的阅读进度。一本优秀的工程技术书籍，应该在理论深度和直观理解之间找到一个微妙的平衡点，而这本书，明显更偏向了前者，让“直观”的部分打了折扣。

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阅读这本书的过程，对我来说更像是一场与自身知识边界的较量。我记得我为了一章关于最优控制的章节，前后查阅了至少三本不同的参考书来辅助理解。这本书的叙述方式非常学术化，逻辑链条非常紧密，几乎不留任何“口水话”或者“软着陆”的解释，它假设读者已经具备了相当扎实的线性代数和微分方程基础，并且对控制系统的基本概念了如指掌。我特别希望能看到一些关于数字控制系统在高速计算平台上的实现细节，比如如何选择合适的采样周期，如何应对量化误差对系统性能的影响，或者在变参数系统中，自适应控制器的设计思路。遗憾的是，这些关于“如何落地”的具体技术细节，在这本书里显得相对单薄。它更专注于“为什么是这样”的理论证明，而不是“如何做到”的工程实现。这让我在尝试将书中的理论应用到我正在做的仿真项目时，总感觉隔着一层看不见的薄膜，理论很美，但落地却步履维艰。

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从作者的行文风格来看，这无疑是一位在理论领域深耕多年的权威学者。其对细节的把控和逻辑的严密性是毋庸置疑的，每个定理的引用和推导都遵循着最严格的数学规范。然而，对于一个希望将这些知识快速转化为生产力、解决实际工程难题的工程师来说，这种“纯粹性”反而成了一种障碍。我期待的是能看到一些关于“工程妥协”的讨论，比如在实际系统中，由于执行器的饱和、传感器的噪声限制，我们不得不放弃一些理论上最优的控制策略时，应该如何进行实际的权衡和设计选择。这本书似乎更像是为培养理论研究人员准备的教科书，它构建了一个完美的、理想化的控制世界，但在现实的“噪声和摩擦”面前，我们这些工程师该如何应用它，这本书提供的指引相对较少。我希望能看到更多关于不同控制算法在特定行业（如过程控制、伺服控制）中的适用性对比分析。

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可惜当年学校不用这本书

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恩，不错，好好学习

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好像只看了一章还是两章......

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恩，不错，好好学习

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可惜当年学校不用这本书