自动控制原理简明教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:胡寿松 编

出品人:

页数:406

译者:

出版时间:2008-2

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787030209764

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《工程实践中的优化方法》 内容简介： 本书聚焦于解决工程领域中普遍存在的优化问题，旨在为工程师和研究人员提供一套系统、实用的优化理论和方法。全书以实际工程应用为导向，从理论基础到算法实现，再到案例分析，层层递进，力求让读者能够深刻理解优化思想的精髓，并能灵活运用于解决各类工程挑战。 第一部分：优化问题的建模与基础 本部分将引导读者从工程实际出发，学习如何将具体问题抽象成数学优化模型。我们将深入探讨以下几个关键方面： 优化问题的类型与分类： 详细介绍连续优化、离散优化、线性规划、非线性规划、凸优化、组合优化等不同类型的优化问题，并阐述它们在工程中的应用场景。例如，如何将生产调度问题建模为组合优化，如何将资源分配问题建模为线性规划。 目标函数与约束条件的构建： 讲解如何根据工程需求，准确定义优化目标（如最小化成本、最大化效率、最小化误差等），以及如何识别和表述工程中的各种限制条件（如材料强度、设备容量、时间限制、物理定律等）。我们将强调模型建立的严谨性和实用性。 数学基础回顾： 简要回顾与优化理论密切相关的数学知识，包括微积分（导数、梯度）、线性代数（向量、矩阵）、概率论与数理统计（随机变量、期望、方差）等。这些基础知识将为理解后续的优化算法打下坚实基础。 第二部分：经典优化算法详解 本部分将系统介绍工程实践中最常用、最经典的优化算法，并重点分析其原理、优缺点及适用范围。 线性规划方法： 深入讲解单纯形法及其改进算法，如修正单纯形法。详细剖析其迭代过程，并结合图解法（在低维空间）帮助理解其几何意义。此外，还将介绍内点法等更高级的线性规划求解技术。 非线性规划方法： 无约束优化： 详细讲解梯度下降法、共轭梯度法、牛顿法及其拟牛顿法（如DFP、BFGS）。我们将重点分析它们在收敛速度和计算复杂度上的差异，以及在实际应用中的选择依据。 有约束优化： 重点介绍序列二次规划（SQP）方法，分析其如何通过二次规划子问题逐步逼近最优解。同时，还将介绍乘子法（Augmented Lagrangian Method）等处理等式和不等式约束的有效方法。 凸优化方法： 阐述凸集、凸函数的基本性质，以及凸优化问题相对于一般非线性规划问题的优势（全局最优性）。我们将介绍求解凸优化问题的常用算法，如内点法在凸优化中的应用。 组合优化方法： 图论方法： 介绍最短路径算法（Dijkstra, Floyd-Warshall）、最小生成树算法（Prim, Kruskal）等在网络优化、路径规划中的应用。 搜索算法： 详细讲解分支定界法、回溯法等用于求解整数规划和组合优化问题。 启发式与元启发式算法： 针对NP-hard问题，介绍遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法等，强调其在工程实践中找到高质量近似解的有效性。 第三部分：现代优化技术与进阶 本部分将介绍一些更前沿、更具挑战性的优化技术，以及在复杂系统中的应用。 全局优化算法： 深入探讨全局优化问题的困难性，介绍多启动法、网格搜索、以及基于全局优化的随机算法（如差分进化算法、多目标粒子群优化算法）。 多目标优化： 讲解多目标问题的特点（Pareto最优解集），介绍加权和法、ε-约束法等处理多目标优化问题的方法，并介绍一些多目标进化算法。 鲁棒优化与随机优化： 介绍如何处理问题中存在不确定性（参数不确定、随机扰动）的情况，以及相应的建模与求解方法。 机器学习与优化结合： 探讨如何利用机器学习技术辅助优化过程，例如，利用神经网络进行代理模型构建，或利用强化学习进行决策优化。 第四部分：工程案例分析与实践指导 本部分将通过一系列真实工程领域的案例，展示优化方法的应用。 机械工程： 结构优化设计（材料用量最小化，刚度最大化）、机器人路径规划、参数辨识。 电气工程： 电力系统经济调度、电机参数优化、通信系统资源分配。 化学工程： 化工过程优化（反应器设计、分离过程优化）、参数估计。 土木工程： 桥梁结构优化、交通流优化、施工进度优化。 航空航天工程： 飞行器气动外形优化、轨道设计。 每一案例都将从问题描述、数学建模、算法选择、参数设置、结果分析等环节进行详细讲解，并提供代码实现上的建议（如使用Python的SciPy库、MATLAB的优化工具箱等）。 本书特色： 理论与实践并重： 既有严谨的数学推导，又不乏生动的工程实例。 循序渐进的结构： 从基础概念到高级算法，逐步深入，适合不同层次的读者。 丰富的工程案例： 涵盖多个工程领域，帮助读者建立优化思维。 算法实现指导： 提供实用的编程建议，便于读者将所学知识付诸实践。 通过阅读本书，读者将能够掌握一系列强大的工程优化工具，提升解决复杂工程问题的能力，并在日益激烈的技术竞争中脱颖而出。

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这本书真是让人眼前一亮，它摒弃了传统教材那种晦涩难懂的理论堆砌，转而采用了一种非常接地气的方式来阐述复杂的系统控制思想。作者似乎深谙初学者在面对抽象数学模型时的困境，因此在讲解传递函数、频率响应这些核心概念时，都穿插了大量形象的比喻和实际工程中的应用案例。比如，在讨论PID控制器的参数整定时，它不是简单地罗列公式，而是用一个生动的例子，描述了如何像调整炉火大小一样，去体会比例、积分、微分系数对系统稳定性和响应速度的影响。这种“授人以渔”的教学方法，使得原本令人生畏的控制系统分析，变得清晰而直观。我尤其欣赏它在内容编排上的逻辑性，从最基本的系统建模开始，一步步过渡到校正网络的设计，每一步都有明确的目标和清晰的路线图，读起来丝毫不感到迷茫，真的非常适合作为入门首选教材。

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要说这本书的特点，那必须点出它那股独特的“务实之风”。它不是那种学院派的纯理论著作，而更像是经过多年项目实战沉淀下来的经验总结。例如，在讨论数字控制系统时，它没有止步于Z变换的数学推导，而是花了相当的篇幅去解释采样周期对系统性能的实际制约，以及如何选择合适的采样率来兼顾计算复杂度和控制精度。这种将数学工具与硬件限制、实时性要求紧密结合的讲解方式，对于从事嵌入式系统或机电一体化方向的读者来说，简直是醍醐灌顶。它教会我的不仅是“如何计算”，更是“在什么条件下应该使用这个方法”，这种深层次的工程思维培养，是这本书最宝贵的财富。

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这本书的排版和图示设计堪称教科书级别的典范。很多技术书籍常常因为图表模糊不清或排版混乱而大打折扣，但这本书在这方面做得极为出色。所有的方框图、信号流图都绘制得干净利落，线条清晰，关键的参数标注一目了然。更棒的是，书中对状态空间法的介绍，尽管篇幅相对精炼，但通过巧妙的矩阵分解图示，将复杂的向量和矩阵运算可视化了。我甚至可以不用频繁地回翻前面的章节，仅凭图示就能大致理解不同反馈结构之间的转换关系。这种对视觉学习者的友好度，是很多传统教材望尘莫及的。它不仅仅是文字的集合，更是一套精心设计的视觉化学习系统，让人在阅读时能够保持高度的专注和舒适感。

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拿到这本书时，我原本是抱着试一试的心态，毕竟市面上关于控制理论的书籍汗牛充栋，大多数都充斥着大量冗余的数学推导，读完后仍旧抓不住重点。然而，这本书的“简明”二字绝非浪得虚名。它极其高效地提炼了自动控制原理中最核心、最实用的知识点。它没有花费过多篇幅在那些对初学者来说过于深奥的奇异点分析或李雅普诺夫稳定性理论的严格证明上，而是集中火力讲清楚了根轨迹、Bode图等分析工具的实际用途。这种务实的态度，极大地提升了阅读效率。我感觉自己像是在一个经验丰富的工程师的指导下学习，他知道哪些是必须掌握的工具，哪些是可以暂时搁置的理论细节。对于想快速掌握自动控制系统分析与设计基本技能的工程师或学生来说，这本书的价值无可替代。

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我注意到作者在内容选择上展现了极强的取舍艺术。这本书的深度恰到好处，它没有为了追求“面面俱到”而牺牲了“深入理解”。对于反馈控制系统的非线性特性讨论，它没有陷入复杂的混沌理论，而是聚焦于死区、饱和等常见非线性环节对系统性能的影响，并提供了基础的工程化处理思路。这种聚焦于“工程实际中最常遇到的问题”的策略，让这本书的实用价值倍增。我发现自己阅读完几个章节后，立刻就能尝试去分析我们实验室里一个简单机械臂的稳定性问题，而不需要去啃那些动辄上百页的理论专著。这正是我寻找的那种，能迅速架设起理论与实践之间桥梁的参考书。

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害死人的一本书

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害死人的一本书

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这本书还不错，北航考研学的

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干！我脚得我的大学就是自学粗来的！学费都打水漂了

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哈哈哈哈这书都有啊~~~自控挺好玩的其实~~~