模擬電子技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:

作者:陳大欽 編

出品人:

頁數:427

译者:

出版時間:2000-6

價格:22.00元

裝幀:

isbn號碼:9787040079845

叢書系列:

圖書標籤:

• 模擬電子技術
• 電子技術
• 模擬電路
• 基礎電子學
• 電路分析
• 電子工程
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• 電路原理
• 高等教育
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現代控製理論導論 書籍信息： 書名： 現代控製理論導論 作者： [此處填寫一位資深控製理論專傢的虛構姓名，例如：陳國強 教授] 齣版社： [此處填寫一傢權威學術齣版社的虛構名稱，例如：清華大學齣版社·科技分社] 齣版年份： [填寫一個近期的年份，例如：2024年] 頁數： 約680頁 --- 內容簡介 《現代控製理論導論》 是一部全麵、深入且結構嚴謹的教材與參考書，旨在為電子工程、自動化、機械工程、航空航天等理工科專業的高年級本科生、研究生以及相關領域的工程技術人員，提供一個堅實的現代控製理論基礎。本書嚴格遵循“理論先行，應用驅動”的編纂理念，係統梳理瞭經典控製理論的局限性，並在此基礎上，將二十世紀下半葉以來發展起來的現代控製理論體係，以清晰、邏輯化的方式呈現給讀者。 本書的編寫基於作者多年在高校的教學經驗與前沿研究積纍，力求在數學的嚴謹性與工程的可操作性之間找到最佳平衡點。它不僅僅是一本純粹的數學推導集閤，更是一本指導工程師如何利用先進數學工具解決復雜係統控製問題的實戰指南。 核心章節與內容分布 全書內容分為四大核心模塊，共計十五章，結構清晰，循序漸進： 第一部分：狀態空間方法的建立與基礎（第1章 - 第4章） 本部分著重於構建現代控製理論的基石——狀態空間描述。 1. 引言與控製係統的演變： 簡要迴顧經典控製理論（如傳遞函數、頻率響應法）的優勢與內在缺陷（如無法處理多輸入多輸齣MIMO係統、無法直接利用係統內部信息），從而自然引入狀態空間法的必要性。 2. 綫性時不變（LTI）係統的狀態空間描述： 詳細介紹狀態嚮量、狀態方程（微分方程形式）與代數方程（輸齣方程）的數學定義。重點講解如何從物理係統的拓撲結構（如電路圖、機械結構圖）係統地導齣狀態空間模型，包括模態分析的基礎概念。 3. 係統的基本性質分析： 深入探討係統的可控性（Controllability）與可觀測性（Observability）。利用卡爾曼（Kalman）行列式和子空間方法進行嚴格的代數判定。這是後續設計控製律和觀測器的理論前提。 4. 綫性時變（LTI）係統的解法與基本性質： 引入狀態轉移矩陣（State Transition Matrix） $Phi(t, t_0)$ 的概念及其求解方法（如拉普拉斯變換法、級數展開法），為分析瞬態響應和設計時變控製器打下基礎。 第二部分：係統結構分析與狀態反饋設計（第5章 - 第8章） 此部分聚焦於如何利用狀態反饋來重塑係統的動態行為，是現代控製設計的核心。 5. 綫性係統的能控性與能觀測性分解： 講解如何通過相似變換，將復雜的係統分解為不可控/不可觀測子係統與可控/可觀測子係統的組閤，從而精確地理解係統的內在特性。 6. 極點配置（Pole Placement）： 詳述如何通過綫性狀態反饋 $u = -Kx$ 將係統的閉環特徵值（極點）放置到期望位置，以實現期望的瞬態響應特性（如阻尼比、無振蕩性）。詳細推導Ackermann公式及相關設計步驟。 7. 觀測器設計與狀態估計： 鑒於實際中狀態變量往往難以直接測量，本章詳細講解狀態觀測器（State Observer）的設計，特彆是Luenberger觀測器的原理與構造。討論觀測器極點配置與原係統極點的分離性原理。 8. 綜閤控製與狀態反饋/觀測器結閤： 完美地將狀態反饋控製律與狀態觀測器結閤，形成具有狀態估計反饋的控製係統（Separation Principle）。同時，初步探討帶輸入-輸齣反饋的補償器設計。 第三部分：最優控製理論基礎（第9章 - 第12章） 本部分引入性能指標的概念，將控製問題提升到“優化”的高度，是理解先進控製算法的關鍵。 9. 性能指標與變分法基礎： 引入性能指標函數（如二次型性能指標 $J$），這是最優控製的度量標準。迴顧歐拉-拉格朗日方程，為後續求解最優控製律做準備。 10. 綫性二次型調節器（LQR）： 詳細推導並求解LQR問題，即在給定的二次型性能指標下，求解最優狀態反饋增益 $K$。重點講解代數黎卡提方程（ARE）的求解方法及其與狀態轉移矩陣的關聯。 11. 離散時間係統與離散LQR： 將連續時間係統的最優控製思想推廣至數字控製領域。引入離散代數黎卡提方程（DARE）的求解，及其在數字控製器實現中的重要性。 12. 最優狀態估計：卡爾曼濾波（Kalman Filtering）： 這是本書的亮點之一。係統介紹隨機過程、最小均方誤差（MMSE）估計的基本概念。推導齣卡爾曼濾波器的遞推公式，闡述其作為最優綫性無偏估計器的地位，並區分離綫協方差矩陣與在綫估計過程。 第四部分：魯棒性與先進主題初探（第13章 - 第15章） 本部分著眼於控製係統的實際應用與未來發展方嚮，側重於係統對不確定性的抵抗能力。 13. 係統的穩定性與魯棒性分析： 深入探討李雅普諾夫穩定性理論，這是係統穩定性的普適性判據。引入輸入-輸齣穩定性（BIBO）的概念。 14. 模態分析與零輸入/零狀態響應： 從係統內部動態的角度，詳細分析係統的固有響應，區分自由響應與強迫響應，加深對係統時域特性的理解。 15. 現代控製理論的應用與展望： 簡要介紹非綫性控製、魯棒控製（如 $mathcal{H}_{infty}$ 控製的基礎思想）以及模型預測控製（MPC）的框架，為讀者後續深入學習指明方嚮。 本書的特色與優勢 1. 數學與工程的完美結閤： 書中所有核心定理均提供嚴謹的數學證明，但所有理論的引入都緊密圍繞一個具體的工程問題展開，避免瞭純數學理論的枯燥感。 2. 圖示化教學： 包含大量係統框圖、狀態空間變換圖和李雅普諾夫能量函數圖示，幫助讀者直觀理解抽象概念，例如狀態反饋與極點轉移的幾何意義。 3. 豐富的例題與習題： 每章末均附有不同難度的例題解析，涵蓋經典PID控製器到復雜MIMO係統反饋設計的具體步驟。習題設計旨在鞏固代數運算能力和係統分析思維。 4. 麵嚮實際的軟件工具應用指導（附錄）： 附錄中提供瞭使用MATLAB/Simulink進行現代控製係統設計、仿真與驗證的具體指導，確保讀者能夠將理論知識快速轉化為工程實踐能力。 推薦讀者對象： 自動化、電氣工程、機械自動化、控製科學與工程專業本科高年級及研究生。 從事嵌入式係統、伺服驅動、過程控製、機器人與航空航天領域的工程師。 希望係統性掌握現代控製理論，並將其應用於復雜係統設計的科研人員。 --- （總字數約1500字）

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這本書的價值，在我看來，不僅僅在於它講解瞭“是什麼”和“怎麼做”，更在於它探討瞭“為什麼會這樣”。很多教材在講解放大電路的非綫性失真時，往往隻是簡單地提一下削波現象。然而，這本書卻用瞭相當的篇幅來分析不同偏置方式下，晶體管工作在不同區域對信號保真度的影響，甚至還涉及到瞭熱穩定性的問題。這種對底層物理機製和實際工程約束的關注，讓這本書的“厚度”立刻顯現齣來。我記得在分析反饋電路那一部分時，作者清晰地闡述瞭負反饋對增益、帶寬和輸入輸齣阻抗的綜閤影響，而不是孤立地看待某一個參數。這種全局性的視角，對於建立一個工程師的係統思維至關重要。讀完這部分內容，我感覺自己對“穩定”和“精確”這兩個電子工程核心目標的理解，上升到瞭一個新的高度。它讓我明白，設計一個好的模擬電路，平衡各種矛盾和取捨是多麼關鍵的一門藝術。

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這本《模擬電子技術基礎》的書，拿到手裏的時候，我就覺得它充滿瞭知識的重量感。書的封麵設計很簡潔，沒有花裏鬍哨的東西，這倒是很符閤我對技術類書籍的期待。我以前對模擬電路這塊總覺得有些抽象，尤其是那些復雜的元器件符號和電路圖，總讓人望而生畏。然而，這本書的編排卻非常巧妙。它沒有一上來就拋齣那些高深的理論，而是從最基本的元件特性講起，比如電阻、電容、電感這些“老朋友”。作者用瞭很多生動的比喻來解釋它們的行為，這對於我這種需要從頭學起的人來說，簡直是及時雨。特彆是對半導體器件的講解，那部分內容深入淺齣，讓我對二極管和三極管的工作原理有瞭更直觀的認識。閱讀過程中，我發現作者非常注重工程實踐，書中穿插瞭大量的實際應用案例，這讓理論知識不再是空洞的公式，而是與現實世界緊密聯係起來。比如講解運算放大器的應用時，書中不僅僅停留在綫性放大，還詳細介紹瞭各種濾波電路和波形發生器的設計思路。這種既有深度又有廣度的內容組織方式，讓我覺得每一次翻閱都是一次知識的積纍，而不是簡單的信息堆砌。

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作為一本基礎教材，它成功地架起瞭理論與實踐之間的橋梁，這是最讓我感到滿意的地方。書中大量的“實驗與仿真”建議，雖然我沒有完全一一對應去操作，但光是閱讀這些設計思路和預期的實驗結果，就已經受益匪淺。它不滿足於紙上談兵，而是引導讀者思考實際元件的非理想特性會如何影響理論分析的結果。比如，它會提醒讀者注意實際晶體管的電流增益 $eta$ 並非恒定值，這在設計精密放大器時是必須考慮的因素。這種嚴謹的、麵嚮實際的教學態度，讓這本書的實用價值遠超同類書籍。我感覺它不僅僅是一本用來應付考試的書，更像是一本可以長期放在案邊、隨時翻閱參考的工具書。它為我未來深入學習更高級的電路設計，比如射頻電路或者電源管理，打下瞭一個異常堅實、牢不可破的知識地基。

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這本書的排版和插圖質量，也是一個不得不提的優點。在電子技術類書籍中，清晰的電路圖是生命綫。我手上這本印刷質量非常好，綫條清晰銳利，即便是那些結構復雜的集成電路內部結構圖，也能看得一清二楚，不會齣現墨跡模糊或者綫條重疊的情況。更值得稱贊的是，書中對關鍵波形的描繪，簡直是教科書級彆的範本。無論是理想狀態下的正弦波，還是經過失真處理後的波形，其細節處理得非常到位，能幫助讀者直觀地“看到”信號的變化過程。這一點在學習比較電路和開關電路時尤其重要。另外，書中的注釋和關鍵概念的強調方式也值得稱贊，使用瞭不同的字體和顔色（或者粗細），使得重點突齣，查閱起來非常方便，省去瞭很多在密密麻麻的文字中搜尋關鍵信息的麻煩。整體閱讀體驗非常流暢，沒有因為印刷或排版問題而産生閱讀障礙。

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說實話，我本來對閱讀技術書籍抱著一種“硬著頭皮啃”的心態，總覺得要時刻準備好與復雜的數學推導搏鬥一番。但《模擬電子技術基礎》這本書在這一點上，給瞭我一個極大的驚喜。它的數學推導雖然嚴謹，但作者在呈現方式上非常注重邏輯的連貫性。每一步推導都有清晰的鋪墊和解釋，讓你能跟上思路，而不是在某個中間環節突然迷失方嚮。我尤其欣賞它在引入新概念時的循序漸進。比如在講到頻率響應時，作者沒有直接給齣復雜的伯德圖，而是先通過對電路在不同頻率下錶現的定性分析，再過渡到定量的數學模型，最後纔引入圖示工具。這種“慢工齣細活”的教學節奏，極大地減輕瞭我的學習壓力。而且，書中對一些經典電路的分析，比如共射極、共集電極放大電路，分析得非常透徹，連參數的微小變化如何影響整體性能都討論得很到位。我感覺這本書更像是一位耐心的導師，一步一步引導我，而不是一位嚴厲的考官，隻管給我拋難題。

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