自动控制原理 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:重庆大学出版社

作者:王军编

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:2008-2

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787562443407

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

《自动控制原理(测控技术与仪器专业)》以经典控制理论为主，同时介绍了现代控制理论基础部分内容。全书共分10章，主要内容包括控制系统的基本概念、控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频域分析法及系统的校正；同时，阐述了线性控制系统的状态空间分析与综合设计方法、非线性控制系统的分析方法，介绍了MATLAB在自动控制系统中的应用。

经典工程力学教材：结构与性能分析本书聚焦于结构力学与材料科学的交叉领域，旨在为工程专业学生和初级工程师提供一套全面、深入的分析工具和理论基础。它不涉及任何自动控制系统的理论、算法或实践应用。第一部分：静力学基础与结构平衡第一章：力、矩与平衡条件本章从牛顿运动定律的静态应用出发，系统阐述了物体在惯性参考系中受力平衡的严格数学描述。重点讨论了二维与三维空间中的力系平衡方程，包括合力为零和合力矩为零的条件。内容细致区分了自由体图的精确绘制技巧，以及如何处理约束反力，包括铰链、辊子、固定端等典型约束的建模。对刚体概念的物理内涵进行了深入剖析，强调了在分析过程中对微小形变的合理假设。第二章：平面桁架分析本章详细介绍了平面桁架的结构特性及其在静载荷下的受力分析方法。首先引入桁架的几何组成条件，区分了足够、不足与冗余约束的桁架结构。随后，系统讲解了节点法（位移法的前身）和截面法（或称节点法）的步骤与计算流程。通过大量实例，展示了如何确定桁架内部杆件的拉伸或压缩内力。同时，探讨了零力杆的识别及其在简化计算中的作用。本章的重点完全停留在结构几何形状的稳定性与内力求解上，不涉及任何动态响应或反馈机制。第三章：梁的内力分析梁作为工程中最常见的构件之一，其内力分析是本教材的核心内容。本章专注于剪力、弯矩和轴力的计算。详细讲解了载荷函数与内力图（剪力图V和弯矩图M）之间的微分关系，即 $dV/dx = q(x)$ 和 $dM/dx = V(x)$。通过逐步积分法和荷载-剪力-弯矩的传递关系，指导读者精确绘制复杂载荷组合下的内力图。此外，本章引入了集中荷载、均布荷载以及任意分布荷载作用下的求解技术，为后续的梁的挠度和应力计算奠定基础。第二部分：材料性质与应力、应变分析第四章：材料本构关系与本构方程本章深入探讨了固体材料在外部载荷作用下的内部响应。详细介绍了线弹性材料的假设，重点阐述了胡克定律（Hooke's Law）在三维应力状态下的张量形式，包括主应力与主应变的概念。讨论了材料的弹性模量（杨氏模量）、泊松比和剪切模量之间的相互关系，并解释了它们如何通过本构矩阵联系起来。本章完全致力于材料的静态力学行为描述，不涉及材料的时间依赖性或温度效应。第五章：应力分析与失效准则本章聚焦于结构内部应力状态的评估。详细讲解了柯西应力张量（Cauchy Stress Tensor）的定义及其在不同坐标系之间的转换，特别是从笛卡尔坐标系到柱坐标系和球坐标系的转换公式。内容侧重于莫尔圆（Mohr's Circle）在二维应力状态下的几何意义与应用，用于确定最大和最小主应力。最后，本章引入了常用的梁和压力容器的强度失效判据，如最大剪应力理论（Tresca准则）和最大畸变能理论（Von Mises准则），用于预测材料是否会发生屈服，这是纯粹的强度问题。第六章：变形分析与几何关系本章探讨了结构在应力作用下发生的几何变化——应变。定义了线应变、剪应变，并推导了它们与位移场的偏导数之间的关系。内容涵盖了轴向拉伸变形的计算，以及剪切变形在薄壁结构中的影响。重点在于位移与应变之间的几何约束关系，并引出了应变张量。本章的分析严格基于几何相容性原理，确保了计算出的变形场是连续且物理可实现的。第三部分：结构变形与稳定性理论第七章：梁的挠度与转角计算本章将前面对内力的分析（弯矩）与材料的弹性特性结合起来，分析梁的宏观变形。详细介绍了欧拉-伯努利梁理论的基本假设与核心方程——弯曲微分方程 $EI frac{d^2w}{dx^2} = M(x)$。系统讲解了积分法、弯矩-面积法（或称第二力矩法）以及挠度函数与能量法（如虚功原理）来求解梁的挠度和转角。大量篇幅用于处理简支梁、悬臂梁在集中载荷和均布载荷下的精确变形计算。第八章：扭转理论与薄壁结构本章处理扭转载荷下的构件分析。首先，针对圆形截面，推导了纯扭转下的剪应力和角位移公式，引入了极惯性矩的概念。随后，将理论扩展到非圆形截面梁的扭转，引入了扭转刚度参数 $J$ 和圣维南（St. Venant）扭转理论的基本概念，但求解过程保持在经典弹性力学的范畴内。薄壁管的翘曲刚度问题被作为高级主题介绍，但其分析工具仍基于应力函数和平衡方程的求解。第九章：压杆的失稳与欧拉临界力本章关注结构在受压时可能发生的突然、非线性破坏模式——屈曲（Buckling）。核心内容围绕欧拉屈曲理论展开，分析细长压杆在轴向压力作用下的临界失稳载荷 $P_{cr}$。详细讨论了不同端部约束条件（如两端铰接、一端固定一端自由等）对有效长度系数 $K$ 的影响。本章分析的本质是结构刚度的丧失，属于静态稳定性分析，与系统响应速度或控制反馈完全无关。讨论了欧拉公式的局限性，并引入了经验公式（如容许应力法）来处理中等长度的压杆。总结本书是一部严格基于经典结构力学、材料力学和基础弹性理论的工程教科书。全书的理论框架围绕静力平衡、应力应变关系、材料本构方程以及结构稳定性展开，为学习者提供了精确计算和预测传统静态工程结构性能的坚实基础。全书内容排除了任何形式的系统动力学、时间域/频域分析、反馈控制、状态空间表示或最优控制理论等现代控制科学的概念。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发在于它对“鲁棒性”的强调。在工程实践中，我们常常会遇到各种不确定性和扰动，而一个优秀的控制系统，不仅要能在理想状态下工作良好，更要在各种“意外”情况下也能保持稳定和高效。这本书在这方面给了我非常多的启示。作者详细地阐述了不同类型的扰动会如何影响系统性能，以及如何通过设计更稳健的控制器来应对这些挑战。书中对频率响应分析的讲解尤其精彩，让我理解了为什么通过观察系统在不同频率下的响应，就能预知它在面对各种扰动时的表现。特别是关于伯德图和奈奎斯特图的应用，虽然一开始有些眼花缭乱，但随着作者的引导，我逐渐掌握了如何通过这些图来判断系统的稳定性裕度和性能。这本书让我明白，真正的“自动控制”不仅仅是实现目标，更是要实现“可靠地”实现目标，即使在不完美的环境下也能表现出色。这种对系统可靠性的关注，是很多入门书籍容易忽略的，而这本书却将其提升到了核心地位，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，虽然我原本对“自动控制”这个领域一窍不通，甚至在打开它之前脑子里还充满了各种复杂难懂的公式和图表，但读完之后，我感觉整个世界都变得不一样了。作者的叙述方式非常生动形象，就像在讲一个精彩的故事，而不是枯燥的教科书。他没有一开始就抛出那些让人望而却步的数学模型，而是从生活中的各种例子入手，比如家里的空调如何保持恒温，汽车的巡航控制如何工作，甚至是飞机是如何自动飞行的。这些贴近生活的例子，让我一下子就理解了自动控制的核心思想：反馈！原来我们一直在不知不觉中运用着控制的原理。书里对反馈的解释非常深入浅出，让我明白了正反馈和负反馈的区别，以及它们在不同场景下的作用。特别是关于稳定性的话题，作者用了很多巧妙的比喻，让我不再觉得这是一个抽象的数学概念，而是切切实实影响系统行为的关键因素。读这本书的过程中，我感觉自己的思维模式也在悄然发生改变，开始习惯于从系统、输入、输出、反馈这些角度去分析问题，解决问题。这本书不只是讲解知识，更是在培养一种解决问题的思维方式，这一点让我非常惊喜。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种思维上的升华。作者的写作风格非常独特，他善于将复杂深奥的理论，用简洁明了的语言表达出来，而且贯穿全书的，是一种对“智能”的探讨。他不仅仅是教我们如何“控制”，更是在引导我们思考，如何让系统变得更“聪明”，能够自主地学习和适应。书中对非线性系统和模糊控制的介绍，让我看到了自动控制的更多可能性，这已经超越了传统的PID控制，向着更高级的人工智能领域发展。作者在探讨这些前沿技术时，依然保持着严谨的科学态度，同时又不失对未来的憧憬。读这本书，我感觉自己仿佛置身于一个充满创新和探索的实验室，被引领着去发现自动控制的无限潜力。这本书的价值，在于它不仅传授了“如何做”，更激发了“为什么这样做”以及“还能怎么做”的思考，让我对这个领域充满了好奇和敬畏。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，工程类的书籍应该兼具理论的严谨性和实践的可操作性，而这本书在这两方面都做得非常出色。它不仅仅停留在理论的海洋里，而是通过大量的实际案例和仿真分析，将理论知识落地。书中的一些例子，比如如何设计一个稳定的伺服系统，或者如何优化一个温度控制系统，都非常有指导意义。作者在讲解过程中，常常会穿插一些实际工程中可能遇到的问题，以及相应的解决方法，这让我在学习理论的同时，也能够提前预想到实际应用中可能遇到的困难。我特别喜欢书中关于“根轨迹”的讲解，它提供了一种直观地理解系统参数变化如何影响系统稳定性和性能的方法，这对于初学者来说非常有帮助。此外，书中的一些算法和流程，虽然需要一定的数学基础来理解，但其背后所蕴含的解决问题的思路，却是非常普适的。这本书让我看到了理论与实践之间的紧密联系，也给了我将所学知识应用于实际工程的信心。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我抱着学习一门新技能的心态来阅读这本书，原本想着能get到一些实用的技巧，没想到它带来的远不止如此。这本书最让我印象深刻的是它对系统分析的深度和广度。作者不仅仅是简单地介绍各种控制器，而是从根本上剖析了“什么是系统”，以及如何去“描述一个系统”。从传递函数到状态空间表示，虽然一开始接触这些概念有些挑战，但作者的讲解非常循序渐进，而且大量的图示和实例，让这些抽象的概念变得具体可感。我特别喜欢他讲解如何构建数学模型的部分，这让我明白，要有效地控制一个系统，首先要能够准确地描述它。书中对各种经典控制系统的分析，例如PID控制器，虽然大家都在说，但通过这本书的深入讲解，我才真正理解了P、I、D三个参数各自的作用机理，以及它们组合起来如何能够如此精确地调整系统的响应。更让我惊喜的是，书里还探讨了一些更高级的控制理论，比如最优控制和自适应控制，虽然还没有完全吃透，但已经让我看到了自动控制的无限可能性和广阔前景。这本书提供了一个非常扎实的理论基础，为我未来深入研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆