自动控制原理

出版者:化学工业出版社

作者:孙德宝编

页数:424

出版时间:2002-7

价格:39.0

装帧:平装

isbn号码:9787502536336

具体描述

本书是自动化及相关专业高年级学生编写的专业基础理论教材。它包括以下几个内容；系统的基本概念；物理系统建模；一阶、二阶系统时域分析；控制系统稳定性分析，控制系统的瞬态响与稳态误差；分析控制系统的根轨迹法、频率法、状态空间法；控制系统的综合校正；控制系统的鲁棒性分析；控制系统能控法、能观性；控制系统的状态空间反馈和极点配置；离散控制系统分析与综合；非线性控制系统的基本特点及典型分析方法。本书本着循序渐进、启发思维、培养创新精神的原则，设计了许多有关新技术领域，如计算机航天、航海、航空方面的实例、习题、思考题。

本书介绍Matlab在控制系统的应用，通过例题、习题介绍Matlab在控制系统分析、综合及仿真中应用。

本书还对于从事科学研究、工程技术领域以及高技术方面的工作人员，具有参考价值。

用户评价

当我第一次翻开《自动控制原理》这本书时，我并没有预料到它会给我带来如此大的触动。它像是一面镜子，让我看到了我所处的世界是如何被那些无形的“控制”力量所塑造的。我尤其对书中关于“系统辨识”的内容留下了深刻的印象。在实际工程应用中，我们往往无法精确地知道一个系统的数学模型，这时就需要通过采集系统的输入输出数据，来估计其模型参数。书中对“最小二乘法”、“递推最小二乘法”等系统辨识算法的介绍，为我提供了从实际数据中提取系统模型信息的方法。这就像是给一个“黑箱”系统进行“体检”，通过观察它的反应，来推断出它的内在结构。我特别喜欢书中通过一些简单的实验例子来演示系统辨识的过程，这让我能够更直观地理解算法的原理和应用。它让我明白，即使是在信息不完整的情况下，我们仍然可以通过科学的方法来认识和理解世界。这本书让我意识到，控制理论不仅仅是关于如何设计控制器，更是关于如何理解和建模我们所面对的复杂现实。它让我对工程研究的严谨性和创造性有了更深的敬意，也激发了我对未知领域进行探索的渴望。

《自动控制原理》这本书，在我看来，不仅仅是一本教材，更是一次与科学思维的深度对话。在我初次接触这本书时，我对其内涵的深度和广度感到非常震撼。它将看似杂乱无章的物理现象，通过一套严谨的数学框架，变得条理清晰，易于分析。我尤其对书中关于“反馈控制”的原理和应用进行了深入的学习。理解负反馈如何能够稳定系统，抵消外部干扰，并提高系统的精度，让我对现实世界中许多自动化设备的可靠性有了全新的认识。例如，我开始仔细思考家用冰箱是如何通过温度传感器和制冷器之间的反馈机制，来维持恒定的温度的。这种对事物内部运作机制的洞察，让我感到非常有成就感。书中对“系统的时域响应”和“频域响应”的分析方法，也让我受益匪浅。通过了解系统对不同类型输入信号（如阶跃信号、斜坡信号、正弦信号）的响应特性，我可以更准确地预测系统在实际运行中的表现。特别是“伯德图”和“奈奎斯特图”这些工具，它们将抽象的频率响应以直观的图形方式展现出来，极大地帮助了我理解系统的稳定性和性能。每一次阅读，都像是在解锁一个新的知识领域，也让我对工程技术在现代社会中所扮演的角色有了更深的理解和敬意。

我必须承认，《自动控制原理》这本书在我的学习过程中扮演了极其重要的角色，它如同一本武功秘籍，教会了我如何驾驭那些看似难以捉摸的动态系统。我之所以这么说，是因为在阅读这本书之前，我对“控制”的理解还停留在非常表面的层面，例如如何通过开关来启动或停止一个设备。但这本书，通过其严谨的逻辑和丰富的实例，让我看到了一个全新的维度。书中对于“状态空间方法”的讲解，给我留下了深刻的印象。它提供了一种比传递函数更全面的方法来描述和分析系统，特别是在处理多输入多输出（MIMO）系统时，其优势尤为明显。理解状态向量如何捕捉系统的内部状态，以及如何通过状态反馈来改变系统的动态特性，让我感到非常兴奋。这就像是在给一个复杂的机器建造了一个“内部监控系统”，从而能够对其行为进行更精确的预测和控制。我特别喜欢书中对“最优控制”的探讨，这让我了解到，在满足一定约束条件下，如何设计出能够达到最佳性能的控制策略。这在许多实际应用中，例如航天器姿态控制、机器人路径规划等方面，都具有极其重要的意义。虽然其中涉及到大量的数学计算，但书中的讲解清晰易懂，并且提供了许多有助于理解的图示。阅读这本书的过程，不仅仅是学习知识，更是一种思维方式的锻炼，它培养了我分析问题、解决问题的能力，让我能够更系统、更深入地理解复杂系统的运行机制。

我不得不说，《自动控制原理》这本书，彻底改变了我对“自动化”和“智能”这两个词的理解。在此之前，我以为自动化就是让机器自己动起来，而智能就是让机器像人一样思考。但这本书，通过其系统性的理论框架，让我明白了自动化和智能的背后，是多么精妙的数学原理和工程实践。我尤其对书中关于“模型预测控制”（MPC）的介绍印象深刻。MPC作为一种先进的控制策略，能够根据未来一段时间内系统的预测模型，来优化当前的控制输入，从而在满足约束条件的同时，实现最佳的性能。这让我看到了控制理论是如何走向更高级、更智能化的方向的。书中对于MPC原理的讲解，虽然涉及一些复杂的优化算法，但通过清晰的步骤和案例分析，我能够逐步掌握其核心思想。它让我意识到，未来的自动化系统，将不仅仅是遵循预设的指令，而是能够根据对未来状态的预测，来做出最优的决策。这种前瞻性的控制思想，让我对人工智能和自动化技术的未来发展充满了期待。这本书不仅教授了我控制理论的知识，更重要的是，它激发了我对技术创新的热情，让我看到了无限的可能性。

对于任何对工程领域，尤其是自动化和机器人技术感兴趣的人来说，《自动控制原理》无疑是一本不可或缺的基石。这本书以其清晰的结构和深入的讲解，为我打开了通往精密控制世界的大门。我从未想过，一个看似简单的过程，背后可以蕴含如此复杂的数学逻辑和理论支撑。我印象最深刻的是书中对“PID控制器”的详细阐述。这个在工业界应用极其广泛的控制器，在书中的讲解下，变得生动而易于理解。作者通过不同的案例，展示了如何通过调整比例（P）、积分（I）和微分（D）三个参数，来优化系统的响应速度、稳定性和精度。我甚至尝试着将书中的概念应用到一些我自己的小项目上，比如用简单的硬件搭建一个能够追踪光源的小机器人，或者尝试用编程语言模拟一个简单的温度控制系统。这种理论与实践相结合的学习过程，让我对控制理论有了更深刻的体会。书中关于“稳定性分析”的部分，也是我花费了大量时间去理解和消化的。例如，“劳斯-赫尔维茨判据”和“根轨迹法”，这些看似抽象的数学工具，实则为我们提供了判断系统稳定性的有力武器。我知道，在实际工程设计中，对系统稳定性的考量至关重要，因为一个不稳定的系统可能会导致灾难性的后果。因此，对这些概念的深入理解，不仅是学术上的追求，更是对工程严谨性的体现。这本书让我明白，控制理论不仅仅是枯燥的公式和图表，它更是连接理论与现实的桥梁，是实现复杂自动化系统的关键。

我必须说，《自动控制原理》是一本能够真正拓宽我视野的书。在翻阅这本书之前，我对“控制”这个词的理解非常有限，仅仅停留在诸如“开关”和“按钮”之类的简单概念上。然而，这本书以其系统性的讲解和丰富的案例，向我展示了控制科学的博大精深。我尤其被书中对“非线性系统”的分析方法所吸引。虽然线性系统是控制理论的基石，但现实世界中的许多系统都存在着复杂的非线性特性。书中对“相平面分析”、“李雅普诺夫稳定性理论”等非线性控制方法的介绍，让我能够应对更广泛、更复杂的工程问题。我记得学习“李雅普诺夫稳定性”的时候，我一度觉得非常抽象，但通过书中关于“能量法”的类比，我逐渐理解了如何从能量的角度来判断系统的稳定性。这种抽象数学与物理直觉相结合的讲解方式，是我非常欣赏的。这本书不仅仅教授了“如何控制”，更重要的是，它教会了我“如何思考”——如何将一个复杂的问题分解成更小的部分，如何运用数学工具来分析和预测，以及如何在不确定性中寻找解决方案。它让我认识到，自动化和智能化不仅仅是技术的堆砌，更是对事物深层规律的理解和应用。

这本书就像是我通往一个全新世界的大门。在我拿到《自动控制原理》之前，我对“控制”这个概念的理解仅限于一些日常琐事，比如如何调节空调温度，或者如何让自行车保持平衡。我从未想过，背后隐藏着如此严谨、科学且应用广泛的理论体系。初读之时，我被那些抽象的数学模型和复杂的函数关系所震撼，一度感到有些无从下手。然而，随着我一点点地啃读，并且尝试理解书中所阐述的每一个概念，我开始发现其中的精妙之处。作者用一种非常循序渐进的方式，将原本可能令人望而生畏的数学工具，转化为理解现实世界运作规律的利器。我尤其对书中的“稳定性”和“鲁棒性”等概念印象深刻。它们不仅仅是理论上的定义，更是工程师在设计系统时必须考虑的关键要素。当我读到如何通过分析系统的传递函数来预测其行为，甚至是如何通过引入反馈来改善系统的性能时，我仿佛看到了一个隐藏在幕后的“魔法师”在幕后操控着一切。这种对事物运行机制的深入洞察，让我对很多原本习以为常的设备和系统产生了全新的认识。例如，我开始仔细观察家里的洗衣机，思考它内部的传感器和控制器是如何协同工作的，以确保衣物得到最佳的清洗效果。这种从原理到实践的连接，是这本书最打动我的地方。它不仅仅是提供知识，更是一种思维方式的启迪，让我开始用一种更系统、更理性的方式去观察和分析我周围的世界。我发现在学习过程中，遇到不懂的地方，回顾前面的章节，或者查找一些辅助资料，往往能够豁然开朗。这种自主学习的乐趣，以及最终获得的知识的满足感，是任何简单的娱乐都无法比拟的。

《自动控制原理》这本书，就像是一把开启工程智慧的金钥匙，让我得以窥见那些驱动现代科技发展的核心力量。在阅读这本书之前，我对“反馈”的理解仅仅停留在简单的因果关系上，例如“如果你按按钮，灯就会亮”。但这本书，通过其严谨的数学推导和生动的工程实例，让我深入理解了反馈控制的真正威力——它能够稳定系统、提升性能、甚至抵抗外部干扰。我特别喜欢书中关于“根轨迹法”的讲解，它提供了一种直观的方式来分析当系统参数变化时，闭环系统的极点如何移动，以及这对系统稳定性产生的影响。通过绘制根轨迹图，我可以预见到通过调整增益等参数，如何使系统从不稳定区域进入稳定区域。这种“可视化”的分析方法，极大地增强了我对系统行为的理解。同时，书中对“状态反馈控制”的介绍，也让我看到了更先进的控制设计方法。通过设计适当的状态反馈增益矩阵，可以直接将系统的闭环极点放置在期望的位置，从而实现高性能的控制。这不仅仅是理论上的进步，更是为实际工程应用提供了强大的技术支撑。这本书让我明白，工程设计并非是凭空想象，而是基于坚实的理论基础和严谨的数学分析，最终才能实现可靠高效的系统。

《自动控制原理》这本书，对我而言，是一次深入的思维探索之旅。它不仅仅是知识的传递，更是一种对复杂系统进行分析和解决问题的方法论的启迪。我尤其对书中关于“数字控制系统”的讲解感到兴奋。随着计算机技术的飞速发展，数字控制器已经逐渐取代了传统的模拟控制器，在工业自动化领域扮演着越来越重要的角色。书中对“采样定理”、“数字滤波器”、“离散化方法”等概念的详细阐述，让我理解了如何将连续时间系统转化为离散时间系统，以及如何设计数字控制器来实现对系统的精确控制。我记得学习“零阶保持器”时，我一度对它的作用感到疑惑，但当我理解了它如何近似模拟连续信号时，我便看到了数字控制的有效性。这种将连续世界的规律映射到离散世界的桥梁，让我觉得非常神奇。这本书让我认识到，自动化技术并不仅仅局限于硬件的堆砌，更在于对系统行为的深刻理解和精妙的算法设计。它让我开始用一种更具数学和算法思维的方式去审视我所遇到的各种自动化系统，并从中学习和借鉴。

我必须承认，《自动控制原理》是一本需要耐心和投入的书。它不是那种可以轻松浏览消遣的读物，而是需要你坐下来，集中注意力，反复琢磨的教材。在我开始阅读之前，我对“系统”的理解非常模糊，更不用说“线性系统”和“非线性系统”之间的区别了。这本书通过大量的例子，从简单的机械系统到更复杂的电子系统，生动地展示了控制理论的强大之处。我特别喜欢书中关于“传递函数”和“频率响应”的讲解。通过这些工具，我们可以将一个复杂的动态系统用简洁的数学语言来描述，并且能够预测它在不同输入信号下的响应。这就像是给一个看不见的机器安装了一个“X光机”，让你能够洞察其内部的运行规律。当我学习到“根轨迹”和“奈奎斯特判据”时，我感到前所未有的挑战，但也正是这种挑战，激发了我更深入的探索。理解这些概念，需要扎实的数学基础，特别是复数和微分方程。虽然过程中我花费了很多时间和精力去复习和理解，但最终获得的成就感是巨大的。当我能够独立地分析一个系统的稳定性，并知道如何通过调整控制器参数来改善其性能时，我感到自己仿佛掌握了一项重要的技能。这本书让我明白，看似毫不相关的现象，在控制理论的框架下，可以被统一起来进行分析和理解。它不仅仅是一本关于工程的书，更是一种关于如何解决复杂问题的思维方式。每一次翻开它，都像是在进行一次智力上的探险，每一次合上它，都感觉自己有所成长，对世界的理解又深了一层。