自动控制原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学

作者:梁南丁

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2007-8

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787301121818

丛书系列:

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机械动力学基础与系统建模 本书简介 本书深入探讨了经典力学在现代工程系统中的应用，聚焦于机械系统的运动规律、动力学分析以及建立数学模型的方法。内容涵盖了从基础的质点运动学、刚体动力学到复杂多体系统建模的完整框架，旨在为读者提供一套扎实且实用的动力学分析工具。 第一部分：基础理论与运动描述 本部分首先回顾了经典力学中的核心概念，强调了坐标系的选择、变换以及运动学描述的重要性。 第一章：描述运动的数学工具 本章详细介绍了欧拉角、四元数在描述刚体空间姿态中的应用及其相互转换。重点阐述了旋转矩阵的性质和限制，并引入了瞬时旋转轴的概念。针对工程实践中常见的非完整约束系统（如轮式移动机器人），本章还引入了微分运动学的概念，建立了速度与广义坐标变化率之间的关系，为后续的动力学分析奠定基础。 第二章：虚功原理与拉格朗日力学 为了超越牛顿第二定律在复杂约束系统中的局限性，本章引入了基于能量的方法。详细阐述了虚功原理，并在此基础上推导了拉格朗日方程。重点分析了保守系统和非保守系统的拉格朗日方程形式。通过一系列具体的例子，如弹簧质量阻尼系统、平面四连杆机构，展示了如何利用拉格朗日方程高效地推导出系统的运动微分方程，尤其适用于存在约束的系统。 第二部分：刚体动力学与机理分析 本部分将分析的重点从质点转移到具有体积和形状的刚体，这是理解所有工程机械运动的基础。 第三章：刚体运动学与刚体动力学 本章系统地分析了刚体的平动和转动。在运动学方面，区分了欧拉角描述的运动学奇点问题，并引入了更稳定的运动描述方法。在动力学方面，深入探讨了转动惯量张量及其主轴的概念。基于牛顿-欧拉方程，推导了刚体受力与力矩作用下的运动微分方程，并通过实际的陀螺仪和飞轮系统进行了案例分析。 第四章：约束系统与达朗贝尔原理 本章将约束力的处理纳入动力学分析框架。详细讨论了有、无滑动的约束力的影响。引入达朗贝尔原理，将其作为连接静力学平衡与动力学分析的桥梁。在此基础上，本章阐述了如何使用拉格朗日方法结合乘子法（Lagrange Multipliers）来处理含代数约束的系统动力学方程的求解过程，这对于精确建模复杂机构至关重要。 第三部分：复杂系统建模与应用 本部分将理论工具应用于更贴近实际工程的复杂机械系统，尤其关注多体系统（Multibody Systems）。 第五章：多体系统动力学建模 本章聚焦于由多个相互连接的刚体构成的系统。介绍了构造多体系统运动方程的通用方法，包括：基于相对坐标的方法、基于绝对坐标的方法（如系统级牛顿-欧拉法）以及基于系统级拉格朗日泛函的方法。重点讲解了如何有效地处理连接件（如铰链、万向节）对系统自由度的限制。通过一个典型的机器人手臂模型，演示了如何建立具有非线性耦合项的微分方程组。 第六章：轨道动力学与非完整系统 本章专门探讨了在特定路径或约束下运动的系统，例如轮式机器人或轨道车辆。对于非完整系统（如汽车模型），其广义速度不能通过广义坐标的微分直接表示。本章详细分析了如何建立这类系统的运动微分方程，并引入了对约束速度的分析，这是理解移动机器人路径规划的基础。此外，简要介绍了对含弹性元件和间隙的柔性多体系统的初步建模方法，强调了系统刚度与惯性之间的权衡。 第七章：数值求解与仿真基础 动力学方程的解析解往往难以获得，本章侧重于数值方法在动力学仿真中的应用。介绍了常微分方程组（ODE）的常用数值积分方法，如欧拉法、龙格-库塔法（RK4）等，并讨论了它们的稳定性和精度。本章还简要介绍了如何利用通用软件环境（如MATLAB/Simulink或Python库）对建立的动力学模型进行仿真，并对仿真结果进行初步的运动学和能量守恒检验。 总结与展望 本书旨在提供一套从微观到宏观、从理想到非理想的机械动力学建模和分析的全景视图。通过对虚功、拉格朗日、牛顿-欧拉等多种方法的深入掌握，读者将能够准确地描述和预测复杂机械系统的运动行为，为后续的机械设计、振动分析以及运动控制奠定坚实的理论基础。本书尤其强调了数学建模的严谨性和工程应用的实践性。

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这本书的深度和广度完全超出了我的预期，特别是关于**数字信号处理**的部分，简直是一本独立的教科书。作者对傅里叶变换和Z变换的讲解非常透彻，不仅给出了严谨的数学推导，还结合了大量的实际工程案例来阐释其物理意义。我记得有一章专门讨论了**滤波器设计**，从经典的巴特沃斯、切比雪夫到更先进的IIR和FIR滤波器，每一种的设计原理和优缺点都被剖析得淋漓尽致。对于我这个一直在处理传感器数据流的工程师来说，这部分内容直接解决了困扰我很久的噪声抑制和信号重建问题。书里还穿插了一些关于**实时操作系统（RTOS）**中任务调度的讨论，虽然不是核心内容，但能看出作者在强调理论与实践结合的重要性。而且，书中提供的仿真代码示例（虽然我主要用MATLAB，但书里用了Python）也极大地帮助我理解了离散系统响应的动态过程。唯一美中不足的是，某些复杂算法的收敛性分析部分，如果能再增加一些图示辅助理解，对初学者可能会更友好一些。总的来说，这是一本可以作为工具书长期保留的宝藏。

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我一直以为**量子计算**的书籍无非是重复薛定谔方程和量子比特的叠加态概念，但《<一个未指明的关于天体物理学的书>》彻底刷新了我的认知。这本书的重点似乎完全不在于硬件实现，而在于如何利用量子力学原理来解决宏观宇宙尺度的难题。它用一种非常诗意的笔触描述了**黑洞信息悖论**，并且详细梳理了霍金辐射的最新理论进展，这部分内容的严谨性远超我读过的任何科普读物。书中关于**引力波的数值模拟**的章节尤其精彩，作者展示了如何利用相对论的场方程，结合高性能计算，来预测双黑洞并合产生的时空涟漪。我发现作者在描述弯曲时空时，所使用的几何语言极其精准，没有冗余的描述，直击问题的核心。此外，书中还花了很大篇幅探讨了**暗物质和暗能量的候选模型**，并对比了它们在不同宇宙学观测（如CMB和重子声学振荡）下的拟合优度。阅读这本书，更像是在进行一场与宇宙本质的哲学思辨，它需要的不仅仅是物理知识，更需要一种宏大的想象力。

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这本《<一个未指明的关于现代密码学的书>》简直是网络安全从业者的“武功秘籍”。它开篇就详尽地回顾了**经典密码学的历史沿革**，但很快就切入了现代密码学的核心——基于**椭圆曲线的公钥加密系统（ECC）**。作者对离散对数问题的复杂性分析非常到位，并且清晰地阐述了ECC相比RSA在效率和密钥长度上的优势。我最欣赏的是它对**安全协议设计**的系统性讲解，例如，如何构建一个具备前向保密性的安全会话协议，书中给出的伪代码和安全证明逻辑清晰无懈可击。关于**后量子密码学**的介绍也紧跟前沿，对格基密码和哈希函数类密码的安全性分析，我感觉比很多专门的会议论文还要易懂。书中还穿插了对**侧信道攻击**的深入剖析，从功耗分析到电磁辐射泄露，作者不仅指出了攻击方法，还提供了具体的防御性编程实践，这对于系统实现者来说价值连城。这本书的深度和实战性，绝对是市面上同类书籍无法比拟的。

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读完《<一个未指明的关于结构力学的书>》后，我感觉自己仿佛经历了系统化的思维重塑。这本书最引人注目的一点是它对**材料非线性特性**的刻画，完全颠覆了我过去对线弹性假设的固有认知。作者没有停留在传统的应力应变关系上，而是深入探讨了疲劳损伤累积模型和蠕变效应，尤其是对**塑性铰的形成与发展**，采用了一种非常直观的能量法进行分析，让人豁然开朗。书中大量的算例，都不是那种教科书式的简单受力分析，而是模拟了桥梁、高层建筑在极端荷载下的复杂行为，比如风振对结构阻尼的影响。我尤其欣赏作者在介绍**有限元方法（FEM）**时的严谨性，从单元的选择、网格划分到边界条件的施加，每一步都给出了深刻的洞察。虽然书中涉及到一些高级的偏微分方程求解技巧，但作者的叙述方式非常流畅，逻辑衔接自然，即便是在面对复杂的非线性偏导数方程时，也不会让人感到晦涩难懂。对于有志于从事结构优化设计研究的人员，这本书绝对是案头的必备指南。

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我对《<一个未指明的关于生物信息学的书>》的评价可以用“庖丁解牛”来形容。它将复杂的**基因组测序数据分析流程**分解得极其精细。书中没有过多纠缠于生物学的背景知识，而是直接聚焦于**算法和统计模型**的应用。例如，在处理高通量测序数据（NGS）时，作者详细介绍了BWA和Bowtie等比对软件的内部机制，特别是它们如何利用**BWT（Burrows-Wheeler Transform）**进行快速匹配，这部分的数学描述非常到位。随后，它转向了**变异检测（Variant Calling）**，书中对贝叶斯推断在评估SNP和Indel时的应用，给出了一个非常优雅的数学框架。更具启发性的是，它还讨论了**单细胞RNA测序（scRNA-seq）**数据的降维和聚类算法，如t-SNE和UMAP，并讨论了它们在区分细胞亚群时的局限性。这本书的优点在于，它不仅仅罗列了工具，而是深入到工具背后的核心算法原理，使得读者在面对新的测序技术和数据挑战时，能够迅速理解并选择合适的统计工具进行建模。

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