電機學與電力拖動基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:國防工業齣版社（圖書發行部）（新時代齣版社）

作者:湯蘊璆

出品人:

頁數:270

译者:

出版時間:2007-8

價格:29.00元

裝幀:

isbn號碼:9787118052497

叢書系列:

圖書標籤:

• 電機學
• 電力拖動
• 電力係統
• 電氣工程
• 電機控製
• 變電站
• 電力電子
• 驅動技術
• 工業自動化
• 電能轉換

《現代控製理論與應用》圖書簡介 導論：係統思維與現代工程的基石 在當今高度自動化和智能化的時代，無論是航空航天、精密製造，還是過程控製和機器人技術，其核心驅動力都源於對復雜係統行為的精確理解和有效調控。本書《現代控製理論與應用》旨在為讀者構建一個紮實而全麵的現代控製係統分析與設計框架。我們深知，傳統的基於物理定律的直觀設計方法在麵對高維、非綫性、強耦閤的工程問題時顯得力不從心。因此，本書將重點聚焦於利用數學工具——特彆是狀態空間方法、現代優化理論以及魯棒性分析技術——來應對這些挑戰。 本書的編寫理念是“理論與實踐並重，深度與廣度兼顧”。我們力求在闡述復雜數學概念的同時，始終緊密結閤實際工程案例，確保讀者不僅理解“如何做”，更能洞悉“為何如此”。 --- 第一部分：基礎迴顧與狀態空間方法的建立 本部分是整個學習旅程的基石。我們首先對經典的經典控製理論（如拉普拉斯變換、傳遞函數、頻率響應分析等）進行必要的、有針對性的迴顧，目的是明確其在處理復雜係統時的局限性，從而引齣更具普適性的現代控製理論。 第1章：經典控製的再審視與綫性係統的基本描述 本章將詳盡闡述綫性時不變（LTI）係統的基本特性。重點在於係統矩陣（A, B, C, D）的定義及其在時域內的動態描述。我們將深入探討係統的可控性與可觀測性這兩個至關重要的內在屬性。這些屬性決定瞭一個係統是否能夠被完全驅動到任意狀態，以及其內部狀態是否能被外部測量完全推斷。我們將采用嚴格的矩陣理論來驗證這些判據（如Gramian矩陣法），而非僅僅停留在直觀理解層麵。 第2章：狀態空間模型的建立與變換 如何將一個復雜的物理係統（如多自由度機械臂或復雜的化學反應器）精確地轉化為標準的數學狀態空間模型，是工程實踐中的第一步。本章將詳細講解係統建模的基本流程，包括對物理定律的抽象和簡化。隨後，我們將介紹相似變換的理論基礎，包括如何利用相似變換將係統對角化或約旦化，從而簡化係統的分析過程，並解釋變換前後係統物理意義的保持與變化。 --- 第二部分：狀態空間分析與反饋設計 這一部分是本書的核心內容，它將引導讀者從分析走嚮設計，掌握現代控製係統的核心技術——狀態反饋和狀態觀測器。 第3章：綫性係統的穩定性與性能分析 穩定性是控製係統的生命綫。本章不僅復習李雅普諾夫（Lyapunov）判據的直觀意義，還將深入探討李雅普諾夫函數的構造方法，特彆是針對非對角化係統的分析技術。我們還會引入代數判據（如Routh-Hurwitz判據的矩陣形式）以及更強大的代數穩定區間分析方法，以評估係統參數變化對穩定性的影響。 第4章：極點配置與狀態反饋設計 極點配置（Pole Placement）是狀態反饋設計的基礎。本章詳細推導通過全狀態反饋 $u = -Kx$ 來任意配置係統閉環極點的充分必要條件。我們將重點講解 Ackermann 公式在工程實踐中的應用，並討論反饋增益 $K$ 的多解性問題，以及如何在多解中選擇最優的反饋矩陣。 第5章：狀態觀測器的設計與估計 在許多實際應用中，係統狀態無法直接測量。本章專注於狀態估計問題。我們將詳細分析 Luenberger 觀測器的設計原理，並推導齣觀測器增益 $L$ 的確定方法，使其具備與狀態反饋相同的穩定性和性能。隨後，本章將過渡到更具隨機性和最優性的卡爾曼濾波（Kalman Filtering）的理論基礎，為後續的隨機係統分析做好鋪墊。 --- 第三部分：最優控製與隨機係統 現代控製不再僅僅滿足於“穩定”，而是追求在特定性能指標下的“最優”。本部分將提升理論的層次，引入性能指標函數和隨機過程的分析。 第6章：綫性二次型調節器（LQR）理論 LQR 是現代控製理論中最優雅的設計工具之一。本章從性能指標函數（二次型成本函數 $J$）齣發，推導齣最優控製律 $u^ = -R^{-1}B^T P x$，其中 $P$ 矩陣的求解依賴於代數黎卡提方程（ARE）。我們將詳盡解析 ARE 的求解方法及其對反饋增益的影響，並探討權重矩陣 $Q$ 和 $R$ 在係統性能（如響應速度與控製能量消耗）摺衷中的作用。 第7章：隨機過程與卡爾曼濾波 針對存在係統噪聲和測量噪聲的環境，本章係統性地介紹隨機過程的基本概念（如維納過程、白噪聲的數學描述）。隨後，我們將推導離散時間最優綫性估計器——卡爾曼濾波器的遞推公式。重點在於理解預測步和更新步的物理意義，以及如何通過協方差矩陣的演化來評估估計的精度。 --- 第四部分：先進控製主題與魯棒性 本部分麵嚮前沿工程挑戰，探討係統麵對不確定性時的設計方法。 第8章：魯棒性分析與 $H_{infty}$ 控製基礎 係統參數的微小變化或模型誤差可能導緻性能下降甚至係統失穩。本章引入瞭魯棒性的概念，主要關注閉環係統的增益和相位裕度。隨後，我們將介紹 $H_{infty}$ 控製的基本思想：將控製設計轉化為一個最小化 $infty$ 範數的問題，從而在最壞情況下也能保證係統性能。本章將清晰界定 $H_{infty}$ 控製器求解所依賴的兩個互聯的 Riccati 方程。 第9章：非綫性係統引論與近似方法 盡管現代控製的基石是綫性係統，但現實世界充斥著非綫性。本章對非綫性控製進行初步探討。我們將分析幾種基本的非綫性現象（如飽和、死區、滯後），並重點介紹綫性化技術（如泰勒級數展開）在局部穩定性分析中的應用。此外，也將簡要介紹如滑模控製或反饋綫性化等更高級的非綫性處理策略的初步概念。 --- 結語 《現代控製理論與應用》不僅是一本教材，更是一份通往高級係統設計思維的指南。本書通過嚴謹的數學推導和豐富的工程實例，旨在培養讀者分析復雜動態係統的能力，並掌握從經典到最優、從確定性到隨機性的全方位控製設計工具。掌握本書內容，將為讀者在自動化、機器人、航空航天等領域的深入研究和工程實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

這本書的學術嚴謹性毋庸置疑，但最讓我印象深刻的是它對實際工程限製的考量。很多教科書隻談理想情況，但在真實世界中，我們總要麵對導綫電阻、磁飽和、溫度漂移等非理想因素。《電機學與電力拖動基礎》在討論理想模型後，總會緊接著分析實際參數對性能的影響，比如，飽和現象如何影響勵磁電感和電機飽和電感的變化，這在設計裕度和過載能力分析中至關重要。此外，書中對一些常用電機參數（如漏磁、雜散損耗）的估算和實驗測定方法也有所涉及，這在項目初期進行初步設計選型時，提供瞭寶貴的參考依據。總的來說，這本書的視角是“理論指導實踐”的典範，它不隻是教你“是什麼”，更教會你“為什麼這樣設計”以及“在實際中該如何應對偏差”，是理工科學生和青年工程師不可多得的寶貴財富。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對這種“基礎”類書籍是抱有一定程度的保留態度的，總覺得內容會比較陳舊或者過於理論化。然而，《電機學與電力拖動基礎》這本書徹底顛覆瞭我的看法。它的內容編排極具現代感，不僅涵蓋瞭經典的直流電機、交流電機理論，還對現代電力拖動係統中的調速技術，比如變頻調速的基礎原理，也進行瞭非常詳盡的介紹。這讓我意識到，學習電機理論絕不僅僅是研究老式電機，而是理解現代工業動力係統的核心。書中的圖示質量極高，清晰的剖麵圖和特性麯綫圖，極大地輔助瞭我們對電機內部結構和運行特性的把握。更讓我驚喜的是，作者在某些章節探討瞭新型電機（如永磁同步電機）的初步概念，雖然篇幅不長，但足以看齣編著者對行業前沿的關注。這本書的深度和廣度達到瞭一個很好的平衡點，既能滿足學生深入學習的需求，也能成為工程師案頭常備的參考手冊。

评分☆☆☆☆☆

這本《電機學與電力拖動基礎》真是讓我這個初學者醍醐灌頂。我以前總覺得電機這種東西就是個神秘的黑箱子，通瞭電就轉，但原理深不可測。這本書的講解方式非常注重基礎概念的建立，每一個公式的推導都詳略得當，讓人能夠清晰地看到邏輯鏈條。特彆是關於電磁感應和鏇轉磁場的部分，作者用瞭非常生動形象的類比，把抽象的物理現象具象化瞭。讀完後，我對三相異步電機的工作原理有瞭非常紮實的理解，不再是死記硬背那些參數，而是真正明白瞭電壓、電流、磁場、轉矩之間的內在聯係。書中的例題設計也非常巧妙，既有基礎的計算，也有貼近實際工程應用的分析題，能夠很好地引導讀者將理論知識應用到解決實際問題中去。對於工程技術人員來說，這種紮實的基礎知識構建是至關重要的，它為後續學習更高級的電力電子技術和自動控製打下瞭堅實的地基。

评分☆☆☆☆☆

我是一個在職的電氣維護工程師，平日裏接觸的主要是設備運行和故障排除，理論知識時常會因為疏於復習而變得模糊。《電機學與電力拖動基礎》這本書的“電力拖動”部分對我幫助尤其大。過去我隻是憑經驗去判斷電機過載或製動是否正常，但這本書係統地介紹瞭轉矩、轉速特性麯綫的繪製和分析方法。通過這本書，我學會瞭如何從理論上分析負載變化對電機運行狀態的影響，例如，在恒轉矩負載和恒功率負載下的區彆，以及如何選擇閤適的電機型號來匹配特定的機械負載。書中關於製動方式的對比分析也十分到位，無論是能耗製動還是反接製動，其原理、優缺點和適用場景都講解得一清二楚。這讓我從一個“會修”的技工，嚮一個“懂原理”的工程師邁進瞭一大步，對現場的故障診斷更有信心瞭。

评分☆☆☆☆☆

對於自學的愛好者來說，選擇一本閤適的教材是成功的一半。《電機學與電力電力拖動基礎》這本書無疑是我的幸運之選。它的敘述語言非常“親民”，不像有些教材那樣高高在上，充滿瞭晦澀難懂的術語。作者在闡述復雜的數學模型時，總是先用通俗的語言解釋其物理意義，這極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。我特彆喜歡它在講解電機損耗和效率優化那一章的處理方式。它不僅僅停留在能量守恒定律的層麵，還深入分析瞭不同損耗（銅耗、鐵耗、機械損耗）在不同運行工況下的占比變化，並提供瞭相應的優化思路。這使得我在思考如何提高設備能效時，有瞭一個清晰的理論框架可循。這本書的排版也值得稱贊，結構清晰，層次分明，關鍵公式和定義都有突齣顯示，方便快速查閱和迴顧，極大地提升瞭閱讀和學習的效率。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆