动态系统的反馈控制

出版者:电子工业

作者:[美]GeneF.Frankl

页数:605

出版时间:2004-5

价格:55.00元

isbn号码:9787505393332

丛书系列:国外计算机科学教材系列

具体描述

《国外计算机科学教材系列·动态系统的反馈控制(第4版)》共分为9章，集古典控制与现代控制理论于一体。第1章通过实例综述了控制系统的组成及原理，同时详细介绍了控制理论的发展历史及主要人物；第2章至第4章为《国外计算机科学教材系列·动态系统的反馈控制(第4版)》的基础，对动态系统的建模、动态响应进行了深入分析，在此基础上，得出反馈控制的基本特性及优越性；第5章至第7章为《国外计算机科学教材系列·动态系统的反馈控制(第4版)》的核心，分别介绍了系统设计的三种有效方法——根轨迹法、频率响应法及状态空间法；在此基础上，第8章详细研究了控制规律的计算机实现，即数字控制理论，并提供了详细的设计方法；最后，第9章通过多个具体实例，综合了以上控制系统的设计手段，并总结了适合于一般控制系统设计的方法和步骤。此外，《国外计算机科学教材系列·动态系统的反馈控制(第4版)》提供了大量关于控制理论的基础知识附录，对《国外计算机科学教材系列·动态系统的反馈控制(第4版)》的学习有很好的帮助。

用户评价

我是一名在校的电气工程专业的学生，对各种电力系统的稳定性问题一直很感兴趣。《动态系统的反馈控制》这本书，为我打开了通往电力系统控制世界的大门。书中对电力系统作为一个复杂的动态系统的建模和分析，提供了非常详尽的指导。从基础的发电机、输电线路模型，到更复杂的电网互联系统，书中都进行了详细的数学描述和分析。我尤其欣赏书中对同步发电机-无穷大功率系统的稳定性分析，包括暂态稳定性和小干扰稳定性，这些都是电力系统运行安全的关键。书中对于如何利用反馈控制来提高电力系统的稳定性的讲解，更是让我受益匪浅。例如，在对调相机进行励磁控制时，书中提供了多种控制器设计方法，包括传统的PI控制器和更先进的状态反馈控制器，并详细分析了它们在改善系统动态响应和抑制振荡方面的效果。我曾尝试在仿真环境中复现书中关于调频系统稳定性的分析，通过调整励磁控制器的参数，成功地看到了系统在受到扰动后能够更快地恢复到稳定状态。书中对电力系统中的各种控制技术，如自动电压调节器（AVR）、励磁调节器（IEEE标准模型）、调速器等，都进行了详细的介绍和分析，这为我理解实际电力系统中的控制器设计提供了坚实的基础。我尤其对书中关于复合控制的讨论印象深刻，它将多种控制策略相结合，以应对电力系统运行中的各种复杂工况。我常常会在学习完一个章节后，尝试着去仿真验证书中的结论，通过MATLAB/Simulink等工具，我能够更直观地看到反馈控制在维持电力系统稳定运行中的重要作用。这本书为我构建了一个完整的电力系统控制理论框架，并且让我对如何保障电力系统的安全、稳定、经济运行有了更深刻的认识。

作为一名正在攻读控制工程硕士的学生，我一直在寻找一本能够真正深入理解动态系统反馈控制精髓的教材。手捧着《动态系统的反馈控制》，我首先被它那厚实而沉稳的装帧所吸引，这预示着书中蕴含着丰富的知识。翻开书页，一股严谨而系统的学术氛围扑面而来，仿佛引导我进入一个由数学模型、传递函数、频率响应和稳定性分析构成的精密世界。从最基础的系统建模入手，书中清晰地阐述了如何将物理世界的复杂现象抽象成数学语言，这是理解后续所有控制策略的基石。我尤其欣赏作者在介绍状态空间方法时所展现的逻辑清晰性，将多输入多输出系统的复杂性条理化，使得我能够更直观地把握系统的内部动态。对于PID控制器，书中不仅仅停留在其经典形式，更深入探讨了各种改进型PID的原理和应用场景，例如模糊PID、自适应PID等，这对于我未来的研究方向有着极大的启发。书中的例子也十分丰富，从航空航天的飞行器姿态控制，到工业生产的机器人运动规划，再到微电子领域的芯片温度调节，都覆盖了动态系统反馈控制的广泛应用领域。每一个案例都配有详细的数学推导和仿真结果分析，这不仅加深了我对理论知识的理解，更重要的是让我看到了理论联系实际的强大力量。通过对这些案例的学习，我开始能够独立思考如何针对不同的动态系统设计出高效、稳定且鲁棒的反馈控制方案。书中的章节安排也十分合理，循序渐进，由浅入深，确保读者在掌握了基本概念后，能够逐步深入到更复杂的控制理论，例如最优控制、鲁棒控制以及智能控制等。这对于我这种希望系统性掌握控制工程知识的学生来说，无疑是一份宝贵的财富。我常常在深夜埋头研读，试图理解每一个公式背后的物理意义，每一个图表所揭示的系统行为。有时会遇到难以理解的地方，但书中的详尽解释和补充说明，总能帮助我拨开云雾，找到前进的方向。这本书不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的良师，引导我在控制工程的海洋中探索前进。

作为一名经验丰富的工业自动化工程师，我一直对如何优化生产过程的效率和稳定性感到充满兴趣。《动态系统的反馈控制》这本书，为我提供了一个全新的视角和深入的理解。它不仅仅是对经典控制理论的梳理，更是一本能够指导实践的宝典。书中对线性与非线性系统的区分，以及它们在实际工业场景中的应用，讲解得非常到位。我特别欣赏书中关于系统辨识的章节，它详细介绍了如何从实验数据中建立精确的系统模型，这对于我处理那些无法直接得到数学模型的设备至关重要。例如，在对一台老旧的数控机床进行改造时，我利用书中介绍的系统辨识方法，成功地建立了其传动系统的模型，并在此基础上设计了更优化的控制策略，显著提高了加工精度和效率。书中对PID控制器的深入分析，不仅仅停留在理论层面，更着重于实际工程中的整定方法和参数优化技巧。我曾尝试过书中介绍的Ziegler-Nichols整定法，并在实际的锅炉温度控制系统中进行了验证，效果非常显著，将温度的波动范围减小了近一半。此外，书中对状态空间方法的介绍，为我处理多变量耦合的复杂系统提供了强大的工具。我曾遇到一个关于多轴联动工作台的控制问题，通过学习书中关于状态反馈和极点配置的章节，我成功地设计了一个能够协调控制多个轴的控制器，实现了高精度的同步运动。书中对鲁棒控制的介绍，也让我对如何在存在模型不确定性或外部干扰的情况下保证控制系统的稳定性有了更深刻的理解，这对于我们工业生产环境的复杂性来说是极其重要的。我常常会在工作之余，翻阅其中的章节，对照我在实际工作中遇到的问题，寻找解决的灵感和方法。这本书的价值在于它不仅提供了理论知识，更重要的是教会了我如何将这些理论知识转化为解决实际工程问题的能力。

我是一名在生物医学工程领域进行研究的学生，一直对如何利用控制理论来解决复杂的生理调控问题感到着迷。《动态系统的反馈控制》这本书，为我提供了一个非常强大的理论框架来理解和设计生物系统的反馈机制。书中对各种生理过程的建模，如血糖调节、血压控制、呼吸系统等，都进行了详细的描述，并且运用了各种控制理论来分析和设计相应的控制器。我特别欣赏书中对血糖稳态的动力学模型分析，它将胰岛素和葡萄糖之间的复杂相互作用用数学方程来描述，并在此基础上讨论了如何设计胰岛素泵的闭环控制系统，以实现血糖的精确调控。这对于糖尿病患者的治疗有着重要的意义。书中对状态空间方法的介绍，为我处理多变量、非线性的生物系统提供了强大的工具。例如，在研究呼吸系统时，身体的多个参数，如氧分压、二氧化碳分压、pH值等，相互影响，形成一个复杂的动态系统。状态空间方法能够帮助我们同时考虑这些参数，并设计出能够维持生理稳态的控制器。我曾尝试在仿真环境中复现书中关于血压反馈控制的分析，通过调整血管张力、心率等参数，我能够看到身体是如何通过反馈机制来维持血压在正常范围内的。书中对鲁棒控制的介绍，也让我意识到了在生理系统中，由于存在生理扰动和测量误差，控制器必须具备一定的鲁棒性，才能保证系统的稳定运行。我常常会在阅读完一个章节后，尝试着去思考如何将这些控制理论应用于我自己的研究课题中，例如如何设计一个能够精确输送药物的微流控系统，或者如何开发一个能够监测和调节癫痫发作的脑电反馈系统。这本书为我提供了一个跨学科的视角，让我能够将控制工程的严谨性和生物医学的复杂性有效地结合起来，为解决实际的健康问题贡献力量。

作为一名在自动化生产线工作的工程师，我经常需要面对各种各样的动态过程，例如生产线的速度调整、温度控制、压力稳定等。这些过程往往具有非线性、时变、甚至存在不确定性干扰的特点，如何设计出稳定可靠且响应迅速的控制器一直是我的一个挑战。在一次偶然的机会，我接触到了《动态系统的反馈控制》这本书，它仿佛为我打开了一扇新的大门。书中对经典控制理论的梳理非常系统，从拉普拉斯变换、传递函数、频率响应等基本概念，到奈奎斯特稳定判据、根轨迹法等分析工具，都进行了深入浅出的讲解。我尤其惊喜地发现，书中不仅仅罗列了理论，更着重于这些理论在实际工程问题中的应用。例如，在讲解如何使用根轨迹法设计PID控制器时，作者详细分析了不同参数调整对系统性能的影响，并给出了具体的工程实现建议，这对我实际调试生产线上的控制器非常有帮助。此外，书中对状态空间方法的介绍也让我受益匪浅。它提供了一种更为全面的系统描述方式，能够处理更复杂的系统，并且为现代控制理论的发展奠定了基础。书中关于能控性、可观性以及极点配置的讲解，让我能够从更深层次理解系统的内在特性，并据此设计出更加优化的控制器。我曾遇到过一个棘手的生产线速度波动问题，通过学习书中关于最优控制的章节，我尝试运用LQR（线性二次调节器）设计新的控制律，结果显著优于原有的PID控制器，成功将速度波动控制在了一个非常低的范围内。这本书的优点还在于其内容的广度，除了传统的PID控制和状态空间控制，它还涉猎了自适应控制、鲁棒控制以及神经网络控制等前沿技术，这些内容为我了解和学习新的控制策略提供了很好的起点。虽然我还没有完全掌握所有章节的内容，但每一次翻阅，都能从中获得新的启发和解决问题的思路。这本书的价值在于它不仅提供了理论知识，更重要的是教会了我如何将这些理论知识转化为解决实际工程问题的能力。

在我接触《动态系统的反馈控制》这本书之前，我曾以为“控制”只是一个工程领域的概念，与我的日常学习和生活相去甚远。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。它以一种非常系统且易于理解的方式，揭示了“控制”无处不在的原理。书中从最基础的线性系统理论讲起，通过生动的例子，比如一个简单的恒温器如何维持室温，或者一个自动驾驶的汽车如何保持在车道内，让我逐渐理解了反馈控制的核心思想——“测量-比较-执行”的闭环过程。我尤其喜欢书中对传递函数和频率响应的讲解，虽然一开始觉得有些抽象，但作者通过类比，比如将系统比作一个“过滤器”，能够清晰地展现系统对不同“频率”信号的响应特性。这让我对许多物理现象有了更深的理解，例如声音的滤波、信号的传输等。接着，书中深入到更复杂的概念，比如状态空间方法，虽然我还没有完全掌握其中的所有细节，但我已经能够体会到它在描述复杂系统（如多轴机器人、飞行器）时的强大之处。书中关于稳定性分析的部分，让我明白了为什么有些系统会失控，而有些系统则能保持稳定，这对于理解任何动态过程都至关重要。我常常会在阅读的过程中，联想到我身边的一些事物，比如手机的自动亮度调节、智能音箱的语音识别，它们背后都离不开反馈控制的原理。这本书不仅教授了理论知识，更重要的是培养了我用“控制”的思维去观察和分析世界的能力。它让我明白，无论是工程、科学，甚至是一些社会现象，都可以用控制理论的视角去审视和理解。这本书的价值在于，它能够将一个看似高深的学科，变得如此贴近生活，并激发我对未知领域的探索欲。

在一次学术研讨会上，我偶然瞥见了《动态系统的反馈控制》这本书，当时就被其封面设计所吸引——一种沉稳而不失力量的设计感，预示着内容的深刻与专业。作为一名在航空航天领域工作的工程师，我深知精确而稳定的反馈控制对于飞行器的姿态、轨道乃至整个任务的成功至关重要。在仔细研读之后，我发现这本书恰好是我一直在寻找的，它能够为我提供一个完整而深入的控制理论体系。书中对经典控制理论的梳理非常系统，从数学建模到系统辨识，再到稳定性分析和控制器设计，逻辑清晰，层层递进。我尤其欣赏作者对状态空间方法的阐述，它提供了一种更为普适和强大的系统描述语言，能够有效地处理多输入多输出（MIMO）的航空航天系统。例如，在设计飞行器的自动驾驶仪时，状态空间方法能够帮助我们同时考虑横向和纵向的运动耦合，并设计出更加鲁棒的控制策略。书中对频率响应分析和根轨迹法的讲解，也让我能够更直观地理解系统的动态特性，并据此对控制器进行优化，以满足严格的性能指标，比如快速的响应速度和低的超调量。我曾遇到过一个关于卫星姿态控制的问题，在引入了书中关于最优控制的章节后，我尝试使用LQR（线性二次调节器）来设计一个最优的控制器，结果显著改善了卫星在执行轨道机动时的稳定性和能量效率。书中关于鲁棒控制的讨论，更是让我眼前一亮。在真实的航空航天环境下，系统参数往往会存在不确定性，例如空气动力学参数的变化，或者执行器性能的漂移。鲁棒控制能够确保控制器在这些不确定性存在的情况下，仍然能够保持系统的稳定性，这对于保证飞行任务的安全至关重要。这本书的另一个突出优点是其内容的广度，它不仅涵盖了经典的PID控制和状态反馈，还触及了模型预测控制、自适应控制等更高级的主题，为我深入研究这些领域提供了宝贵的理论基础。我常常在工作之余，翻阅其中的章节，对照我在实际工作中遇到的问题，寻找解决的灵感和方法。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，指导我在复杂多变的航空航天控制领域不断前行。

当我第一次接触到《动态系统的反馈控制》这本书时，我是一名刚刚入门自动控制理论的学生，对各种复杂的数学公式和抽象的概念感到有些畏惧。然而，这本书以其清晰的逻辑、详实的例子和循序渐进的讲解方式，彻底改变了我的看法。它不仅仅是一本教科书，更像是一本能够引导我逐步深入理解动态系统本质的“探险指南”。书中从最基本的系统建模开始，详细介绍了如何运用各种数学工具，如微分方程、传递函数、状态空间表示等，来精确描述一个动态系统的行为。我特别欣赏作者在讲解传递函数与频率响应之间的联系时，所采用的图文并茂的方式，这让我能够直观地理解系统是如何对不同频率的输入信号做出响应的。这对于我理解音频处理、通信系统等领域中的动态过程非常有帮助。随后，书中深入探讨了稳定性分析，包括奈奎斯特判据、根轨迹法等，这些工具帮助我学会了如何判断一个系统是否稳定，以及如何通过调整控制器参数来改善系统的稳定性。我曾经在调试一个简易的伺服系统时，遇到了稳定性问题，通过学习书中关于根轨迹的章节，我成功地找到了合适的控制器参数，使系统能够稳定且快速地跟踪目标信号。更令我兴奋的是，书中对状态空间方法的介绍，它提供了一种更为全面和强大的系统描述方法，能够处理多输入多输出（MIMO）以及更复杂的系统。通过学习极点配置和状态反馈，我开始能够设计出能够精确控制系统动态行为的控制器，这让我对控制理论的威力有了更深的认识。我常常会在阅读完一个章节后，尝试着去复现书中的例子，通过仿真软件来验证理论的正确性。书中对于不同类型控制器的比较和优缺点分析，也帮助我能够根据不同的应用场景选择最合适的控制器。虽然我还没有完全掌握书中所有的内容，但我可以肯定地说，这本书为我打下了坚实的控制理论基础，并且极大地激发了我对自动控制领域的学习兴趣。

我是一名对机器人技术充满热情的爱好者，一直以来都对如何让机器人精确、稳定地执行各种动作感到着迷。《动态系统的反馈控制》这本书，就如同我的启蒙导师一般，为我揭示了驱动这些复杂机械臂和移动平台背后严谨的科学原理。书中对线性系统和非线性系统的区分讲解得非常到位，让我明白了不同类型的动态系统需要采用不同的控制策略。我对于书中关于模型建立的章节尤为印象深刻，作者通过详细的物理建模过程，展示了如何将机器人的关节、连杆、电机等物理部件转化为一套完整的数学方程，这为后续的控制器设计奠定了坚实的基础。接着，书中对传递函数和频率响应的讲解，帮助我理解了系统对不同频率输入信号的响应特性，这对于优化机器人的动态性能至关重要。我曾尝试过让我的DIY机器人进行更平滑的轨迹跟踪，通过学习书中关于如何调整PID参数以优化跟踪精度和响应速度的建议，我的机器人表现有了质的飞跃。更令我兴奋的是，书中对状态空间方法的详尽阐述，这让我看到了控制理论的强大之处，能够处理多输入多输出的复杂系统，比如同时控制机器人手臂的多个关节。我特别喜欢书中关于极点配置的讨论，它让我明白如何通过改变控制器参数来精确地设定系统的动态特性，让机器人以我期望的响应速度和稳定性进行运动。虽然我不是科班出身，但书中清晰的逻辑、详实的图表以及丰富的实例，都极大地降低了我的学习门槛。我常常会在周末的下午，在我的工作台上，一边翻阅书籍，一边对照我的机器人模型进行思考和尝试。书中关于鲁棒控制的章节，也让我开始思考如何让我的机器人即使在受到外部干扰时，也能保持稳定的工作状态，这对于实际应用场景下机器人的可靠性至关重要。这本书不仅是理论的堆砌，更是实践的指南，它让我对控制工程的理解从“是什么”上升到了“怎么做”。

我是一名在大学里攻读电子信息工程专业的研究生，我的研究方向涉及到嵌入式系统的实时控制问题，例如微控制器对传感器数据的处理以及对执行器的精确驱动。我一直在寻找一本能够系统性地介绍动态系统反馈控制理论，并能与实际工程应用紧密结合的教材。《动态系统的反馈控制》这本书，可以说是我近期的一个重要发现。它在理论深度和广度上都做得非常出色，首先，书中对线性连续时间系统和离散时间系统的建模与分析都进行了详尽的介绍，这对于理解各种嵌入式系统的工作原理至关重要。我特别欣赏作者在讲解传递函数和频率响应时，能够结合实际的电路和系统例子，让我能够更直观地理解这些抽象的概念。例如，在分析一个RC滤波器时，书中不仅给出了传递函数，还详细解释了它在不同频率下的行为，这对于我设计传感器信号滤波电路非常有帮助。其次，书中对状态空间方法的介绍，为我处理多变量、高阶的控制问题提供了强大的工具。我了解到如何通过状态反馈来设计控制器，实现期望的系统动态，例如让一个无人机的姿态在受到扰动后能够快速稳定下来。书中关于能控性和可观性的讨论，让我能够判断一个系统是否可以通过控制器进行调节，以及是否能够通过传感器来估计其内部状态，这对于设计复杂的控制算法至关重要。我尤其对书中关于数字控制的部分印象深刻，它详细介绍了采样、量化、离散化等概念，以及离散时间系统分析方法，如Z变换和离散时间根轨迹。这对于我实际开发嵌入式控制程序非常有指导意义。书中还涉及了最优控制、鲁棒控制以及一些初步的智能控制思想，这些内容为我的进一步研究提供了丰富的参考文献和思路。例如，我正在尝试使用模型预测控制（MPC）来优化我的嵌入式设备的能耗，这本书中对MPC的基本原理的介绍，为我打下了良好的基础。总而言之，这本书为我构建了一个扎实的动态系统反馈控制理论框架，并且通过丰富的实例，让我能够将理论知识有效地应用到实际的工程项目中。

难得好书

本科教材什么的

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