计算机控制

出版者:清华大学出版社

作者:肖诗松

页数:207

出版时间:2006-12

价格:21.0

装帧:平装

isbn号码:9787302137801

具体描述

本书以MATLAB为工具，对计算机控制系统的数学描述、变换、稳定性、性能、综合方法、可控性及可观测性进行了系统的讨论。本书共分7章。第1章绪论，除对计算机控制技术概念的简单论述外，还着重阐述了I/O通道在计算机控制系统中的地位和数学模型。第2章介绍了对计算机控制系统中数字信号进行分析所必需的基础数学方法。有些电信类专业的同学，如已经具备第1、2章的知识，可以从第3章开始学习。第3章对线性离散系统的数学描述作了介绍，其中，重点介绍了Z变换的相关知识。第4章分析了线性离散系统的稳定性和性能准则，并讨论了如何评价系统等。第5章和第6章，结合具体的实例，从不同的角度对计算机控制系统的综合与设计方法进行了探讨。第7章对计算机控制系统的可控性与可观测性的判据作了介绍。本书是一本计算机控制技术、计算机控制理论与MATLAB工具软件相结合的、理论联系实践的教材，适用于计算机控制及计算机应用专业的本科生和研究生，也可供广大从事计算机控制和计算机应用的工程技术人员参考。

用户评价

这本《计算机控制》确实是一本让人耳目一新的技术书籍。当我第一次拿到它的时候，就被其扎实的理论基础和严谨的逻辑结构所吸引。作者在开篇就深入浅出地介绍了计算机控制系统的基本概念，从其起源、发展到如今的广泛应用，都做了细致的梳理。我特别欣赏作者在阐述核心原理时，并没有仅仅停留在抽象的公式推导，而是结合了大量的实际案例，例如工业自动化中的机械臂控制、航空航天领域的飞行姿态调节，甚至是日常生活中智能家电的运作机制。这些生动的例子，让原本可能枯燥的技术内容变得鲜活有趣，也让我能够更直观地理解理论的实际意义。 尤其值得一提的是，书中关于数字控制算法的讲解部分，作者对PID控制器、模糊控制、神经网络控制等几种主流方法进行了详细的剖析。他不仅解释了每种算法的数学模型和工作原理，还对它们的优缺点、适用场景以及参数整定的策略进行了深入的讨论。我印象最深刻的是，在讲解PID控制器时，作者并没有直接给出“背诵”式的公式，而是通过循序渐进的方式，先从最简单的比例控制入手，然后逐步引入积分和微分项，分析它们各自对系统响应的影响。这种“由浅入深”的教学方法，让我这个初学者也能够快速掌握其中的奥秘，并且能够融会贯通，举一反三。 书中的章节安排也十分合理，从基础理论到高级应用，层层递进，逻辑清晰。在介绍了基本的控制理论之后，作者并没有止步不前，而是将目光投向了更广阔的应用领域。例如，在论述实时操作系统在计算机控制中的作用时，他详细介绍了任务调度、中断处理、进程通信等关键概念，并强调了这些概念对于保证控制系统实时性和稳定性的重要性。此外，书中还涉及了嵌入式系统设计、传感器技术以及通信协议等相关内容，这些都为读者构建了一个完整的计算机控制知识体系。 读完《计算机控制》，我感觉自己对整个计算机控制领域有了更系统、更深入的认识。作者在书中反复强调“理论联系实际”的重要性，并在每一章的结尾都提供了丰富的习题和思考题，鼓励读者动手实践，将所学知识运用到实际项目中。我尝试着自己设计了一个简单的温度控制系统，并利用书中介绍的算法进行了仿真，取得了不错的效果。这种学以致用的感觉，让我对计算机控制技术产生了浓厚的兴趣，也激发了我进一步探索和学习的动力。 总而言之，《计算机控制》是一本集理论性、实践性、系统性于一体的优秀教材。它不仅适合计算机科学、自动化、电气工程等相关专业的学生阅读，也能够为从事相关技术工作的工程师提供有价值的参考。书中详实的讲解、丰富的案例以及严谨的结构，都使得它成为一本不可多得的计算机控制领域经典著作。我强烈推荐所有对计算机控制技术感兴趣的读者都来阅读这本书，相信你们一定能从中受益匪浅。

拿到《计算机控制》这本书，着实让我眼前一亮。在阅读过程中，我惊喜地发现，作者并非简单地堆砌枯燥的公式和晦涩的术语，而是巧妙地将深奥的理论与生动的实际场景相结合，让原本可能令人望而却步的计算机控制技术变得触手可及。书的开篇，作者便以一种非常亲切的语调，为我们勾勒出了计算机控制系统的宏伟蓝图，从其在工业生产线上的精准操作，到航天器在太空中的稳定运行，再到智能家居的便捷生活，无一不展示了这项技术的神奇魅力。 我尤其对书中关于不同控制策略的对比分析印象深刻。作者在介绍PID控制器时，并没有直接抛出复杂的数学表达式，而是通过一个形象的比喻，将PID的三个环节——比例、积分、微分——比作一个经验丰富的“调酒师”，根据当前情况（比例）、历史遗留问题（积分）和未来趋势（微分）来精确调整输出。这种通俗易懂的讲解方式，让我这个对控制理论了解不多的读者，也能迅速抓住核心要义。而对于更高级的模糊控制和神经网络控制，作者也通过生动的案例，如智能交通信号灯的优化、自动驾驶系统的决策制定等，将抽象的算法逻辑具象化，让人惊叹于技术的力量。 书中对实时性的探讨也让我受益匪浅。作者清晰地阐述了在计算机控制系统中，时间是多么关键的因素。他详细讲解了实时操作系统的作用，如何通过任务调度、中断机制等来确保控制指令能够及时、准确地传达。书中还提及了一些与硬件相关的知识，例如各种传感器的原理和数据采集方法，以及不同通信协议在实时控制中的应用。这些内容虽然不属于纯粹的控制算法，但对于构建一个完整的计算机控制系统来说，却是不可或缺的基础。 此外，作者在书中反复强调了模型建立的重要性。他解释了为什么在设计控制系统之前，需要对被控对象建立准确的数学模型，以及如何根据实际情况选择不同的建模方法。书中还提供了几种常见的建模实例，比如简单的RLC电路模型、机械臂的运动学模型等。这些案例让我们了解到，理论建模是解决实际控制问题的关键第一步，也为后续的控制器设计奠定了坚实的基础。 总的来说，《计算机控制》这本书给我带来了非常棒的阅读体验。它不仅让我对计算机控制技术有了更全面的理解，也激发了我对这一领域更深入探索的兴趣。书中的理论讲解深入浅出，实践案例丰富多彩，结构安排也十分精巧，实乃一本难得的计算机控制领域的优秀读物。

读完《计算机控制》，最大的感受就是其内容的“厚重”与“实用”并存。这本书并非那种泛泛而谈的科普读物，而是扎扎实实地深入到了计算机控制的每一个细节。从最基础的数字信号处理，到复杂的现代控制理论，作者都进行了详尽而又鞭辟入里的阐述。我尤其欣赏的是，书中并非将数学公式作为终点，而是将其作为理解和解决问题的工具，通过大量的图表和实例，将抽象的数学概念转化为直观的工程实践。 书中对线性系统和非线性系统的处理方式，以及在不同系统下如何设计和优化控制器的内容，给我留下了深刻的印象。例如，在讨论线性系统时，作者详细介绍了状态空间方程、传递函数等概念，并重点讲解了如何进行系统的稳定性分析和控制器设计。而对于非线性系统，书中也提供了多种鲁棒控制、自适应控制等高级方法，并分析了它们在应对复杂系统时的优势。这些内容让我意识到，计算机控制并非一成不变，而是需要根据被控对象的特性灵活运用不同的策略。 另外，书中对系统辨识的章节也极具价值。作者不仅仅是简单地介绍了辨识方法，更强调了在实际工程中，如何通过采集的实验数据来构建精确的数学模型，以及如何评估模型的准确性。他详细列举了多种辨识算法，如最小二乘法、最大似然法等，并对它们的适用性和局限性进行了分析。这对于理解和改进现有控制系统，或者设计全新的控制策略，都具有非常重要的指导意义。 书中还对数字滤波技术进行了详细的介绍。在计算机控制系统中，传感器的原始数据往往包含噪声，因此，如何有效地对这些数据进行滤波，以获得更可靠的控制信号，是至关重要的。作者列举了多种滤波器的设计方法，如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等，并详细分析了它们的频率响应特性。这让我明白了，一个看似简单的“数据清理”步骤，背后却蕴含着深刻的信号处理理论。 总的来说，《计算机控制》是一本为有志于深入理解计算机控制技术的人士量身打造的佳作。它要求读者具备一定的数理基础，但正是这种严谨的学术态度，使得这本书的理论深度和实践指导意义都达到了一个相当高的水平。我强烈推荐那些希望在计算机控制领域有所建树的读者，认真研读这本书，相信定能获得巨大的收获。

《计算机控制》这本书，给我的感觉就像是一次严谨而又充满探索精神的学术之旅。作者在撰写过程中，无疑投入了大量的心血，才能够将如此复杂而又精密的知识体系，以一种有序且极具逻辑性的方式呈现出来。从基础的采样理论和量化误差分析，到高级的数字控制算法设计，每一个环节都显得那么的环环相扣，令人信服。 我印象最深刻的是，书中对离散时间系统分析的深入探讨。作者并没有停留在对连续时间系统的简单类比，而是详细阐述了离散时间系统的特点，以及如何利用Z变换等工具来分析其稳定性和动态响应。他通过大量的例子，生动地展示了采样周期对系统性能的影响，以及如何选择合适的采样频率来满足控制系统的实时性要求。这让我明白了，在将连续的物理过程转化为数字信号进行控制时，必须充分考虑采样和量化的基本原理。 书中对状态观测器的讲解也十分精辟。在实际的控制工程中，我们往往无法直接测量所有系统的状态变量，这时就需要利用状态观测器来估计这些不可测量的状态。作者详细介绍了各种类型状态观测器的设计方法，例如Luenberger观测器、卡尔曼滤波器等，并分析了它们在不同噪声和模型不确定性条件下的性能。这让我了解到，如何通过巧妙的数学设计，来间接获取系统运行的关键信息。 此外，书中还对多输入多输出（MIMO）系统的控制问题进行了深入的剖析。与单输入单输出（SISO）系统相比，MIMO系统在控制上更加复杂，因为各个输入和输出之间可能存在复杂的耦合关系。作者介绍了多种处理MIMO系统的方法，例如解耦控制、模型预测控制等，并分析了它们在实际工程中的应用。这让我看到了计算机控制技术在处理复杂耦合系统时的强大能力。 总而言之，《计算机控制》是一本极具学术价值和工程应用指导意义的著作。它不仅能够帮助读者建立起扎实的理论基础，也能够为他们提供解决实际工程问题的思路和方法。对于那些希望在计算机控制领域不断深造的学者和工程师来说，这本书无疑是一份宝贵的财富。

《计算机控制》这本书，真的让我体验到了“学以致用”的快乐。在阅读的过程中，我发现书中不仅仅是理论的讲解，更充满了作者对实际工程应用的深刻理解和前瞻性思考。从最初的数字信号处理基础，到各种先进的控制算法，书中的每一个章节都让我感觉离解决实际问题更近了一步。 我特别喜欢书中关于“系统稳定性”的讨论。作者并没有简单地罗列稳定性判据，而是通过大量的图形和仿真结果，直观地展示了不同参数设置下系统行为的差异。他详细讲解了如何利用根轨迹、Nyquist图、Bode图等工具来分析和预测系统的稳定性，并给出了如何通过调整控制器参数来改善系统稳定性的具体方法。这让我明白了，稳定性是控制系统设计的基石，任何控制器的设计都必须以保证系统的稳定性为前提。 书中还对“鲁棒控制”的概念进行了详尽的阐述。在现实世界的工程应用中，我们面临的系统往往不是完美的，存在着各种各样的模型不确定性和外部干扰。鲁棒控制的目标就是设计出能够在这些不确定性下仍然保持良好性能的控制器。作者介绍了多种鲁棒控制的设计技术，例如H无穷控制、LMI方法等，并分析了它们的理论基础和工程实现。这让我认识到，在复杂多变的实际环境中，鲁棒性是衡量一个控制系统优劣的重要标准。 另外，书中还涵盖了关于“智能控制”的一些前沿内容。作者介绍了如何将人工智能技术，如专家系统、神经网络、模糊逻辑等，应用于控制系统的设计中，以应对那些传统方法难以解决的复杂问题。例如，利用神经网络来逼近复杂的非线性系统模型，或者利用模糊逻辑来处理那些难以用数学模型描述的规则。这些内容让我看到了计算机控制技术与人工智能的深度融合，以及未来广阔的发展前景。 总而言之，《计算机控制》是一本非常优秀的著作，它不仅能够帮助读者掌握扎实的理论知识，更能够启发他们将这些知识应用于解决实际工程问题。书中丰富的实例、严谨的分析以及前瞻性的视野，都使得它成为计算机控制领域一本不可多得的参考书。我相信，任何一个认真研读过这本书的人，都会对计算机控制技术有更深刻的认识和更强的应用能力。