自动控制原理

作者:袁安富 编

页数:330

出版时间:2008-8

价格:33.00元

isbn号码:9787811233179

具体描述

《自动控制原理》共设8章。第1、2两章讲述自动控制原理的基础知识，第3-5章介绍经典自动控制原理三种主要的分析方法——时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法，第6章讲述串联校正，第7章为离散系统的一些基本知识，第8章主要通过一些具体的应用实例来说明自动控制原理的应用。《自动控制原理》结合国内外同类教材，以我国学生的现状为基础，通过大量经过精选的例子来说明自动控制的一些基本原理，使学生能轻松地理解和掌握自动控制的相关知识，并能灵活运用；同时结合著名软件MATLAB，举例说明了该软件在自动控制中的具体应用。

《自动控制原理》侧重于工程应用，内容由浅入深，对于不同层次的学生可灵活挑选其中的内容学习。《自动控制原理》适用对象主要是理工科大学生及企业的相关技术人员。

用户评价

这本书的语言风格非常适合初学者，但也绝不浅显。作者在行文过程中，既保持了学术的严谨性，又充满了人性化的关怀。例如，在引入新的概念时，作者常常会用生活中的例子来类比，帮助读者建立直观的理解。比如，在解释反馈控制的原理时，作者就以人类调节体温为例，生动地说明了反馈在维持系统稳定中的作用。这种“润物细无声”的教学方式，使得我在不知不觉中就掌握了核心概念。同时，作者在讲解过程中，也常常会提醒读者注意一些常见的误区或者难点，并提供相应的解决方案。在学习稳定性理论时，我曾经对奈奎斯特判据的理解感到困惑，但书中对“包围-1+j0点的圈数”这一关键点的详细解释，以及对特殊情况（如Nyquist路径穿过-1+j0点）的处理方法，都让我豁然开朗。这本书的优点在于，它不仅传授了知识，更教会了我如何去学习和理解那些看似复杂的技术知识。

这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的革新。在翻阅“自动控制原理”之前，我总是觉得那些复杂的公式和图表遥不可及，像是某个神秘领域独有的语言。然而，这本书的作者以一种极其亲切且循序渐进的方式，将我带入了自动控制的奇妙世界。从最基础的概念，比如反馈、开环和闭环系统，到复杂的传递函数、根轨迹分析、频率响应特性，每一个章节都像是一次精心设计的导览，让我能够清晰地理解每一个步骤的逻辑和意义。特别是关于稳定性判据的部分，作者不仅清晰地阐述了奈奎斯特判据、劳斯判据的原理，还通过大量的实例分析，让我直观地感受到了系统稳定性的重要性以及如何通过调整系统参数来达到期望的稳定性。阅读过程中，我不再是那个畏惧数学的门外汉，而是逐渐培养起了一种运用数学工具解决实际问题的能力。书中的图表绘制得非常清晰，配合文字解释，能够准确地传达出系统的动态行为和特性。我尤其喜欢作者在讲解PID控制器时，对于P、I、D各部分作用的细致分析，以及它们在实际应用中如何配合使用来优化系统性能。这不仅仅是理论的灌输，更是一种对工程实践的深刻洞察，让我能够将所学知识与现实世界的控制问题紧密联系起来。这本书的深度和广度都超乎我的想象，它涵盖了从时域到频域的分析方法，从经典控制理论到现代控制理论的初步概念，为我构建了一个扎实的自动控制知识体系。

从一个普通读者的角度来看，这本书最令人赞赏的一点是其对教学方法的极致追求。它并非简单地罗列公式和定理，而是将复杂的理论知识分解成易于理解的单元，并辅以丰富的例题和习题。每个章节的开头，作者都会先概述本章要讲的主要内容，以及它在整个学科中的地位，这有助于读者建立一个宏观的认知框架。随后，作者会详细讲解每一个知识点，并且在讲解过程中，经常穿插一些“思考题”或者“小贴士”，引导读者主动思考，将知识内化。我尤其欣赏书中对控制器设计部分的讲解，例如，在介绍如何根据系统性能指标（如超调量、调节时间）来选择和整定PID参数时，作者提供了非常实用的图表和经验公式，这些都是在实际工程中非常宝贵的财富。更重要的是，书中不仅仅关注理论上的最优解，还常常提及实际应用中的一些权衡和折衷，比如在提高响应速度的同时可能会增加系统的超调量，或者在提高稳定性裕度的同时可能会降低系统的增益裕度。这种“贴地气”的讲解方式，让我深切体会到自动控制理论的实用性和工程价值。当我遇到某些难以理解的公式时，通常会在随后的章节或者附录中找到更详尽的解释或者背景信息，这种前后呼应的设计，让学习过程更加顺畅。

在阅读过程中，我深刻体会到了本书作者在知识体系构建上的深厚功底。整本书的逻辑脉络清晰，从最基础的系统建模，到控制器设计，再到系统分析和稳定性判别，层层递进，环环相扣。每一个概念的引入，都与前文的知识点紧密相连，并且为后续内容的学习打下坚实的基础。我特别欣赏作者在讲解系统建模时的细致入微。无论是机理建模还是辨识建模，作者都提供了详细的推导过程和实际操作步骤。在讨论传递函数时，作者不仅介绍了多项式的形式，还深入分析了零极点对系统动态响应的影响，让我能够更直观地理解系统的特性。此外，书中对于各种典型环节（如比例环节、积分环节、微分环节、惯性环节、振荡环节）的特性分析，以及它们在构成复杂系统时的作用，都讲解得非常透彻。这些基础知识的扎实掌握，为我理解更复杂的控制算法奠定了坚实的基础。我曾多次遇到概念不清或理解模糊的地方，但通过回顾前面章节的内容，或者查阅本书的附录和索引，总能找到清晰的解答。

我一直认为，一本好的技术书籍，不仅仅在于其内容的深度，更在于其能够激发读者的学习兴趣和探索欲。这本书在这方面做得尤为出色。作者巧妙地将自动控制的原理融入到各种生动有趣的实际应用场景中，从飞机飞行控制、机器人手臂的运动规划，到温度调节、水位控制，几乎涵盖了我们日常生活中接触到的方方面面。每一次阅读，我都仿佛置身于一个巨大的实验室，亲手调试着各种各样的控制系统。例如，在讲解根轨迹法时，作者并没有仅仅停留在理论分析上，而是通过分析一个机械臂的运动轨迹，展示了如何通过调整控制器参数来改变系统的动态响应，让轨迹更加平滑、精确。这种“学以致用”的教学模式，极大地提升了我对自动控制学科的认同感和学习动力。书中对于模糊控制和神经网络控制等先进控制方法的初步介绍，更是为我打开了一扇通往更广阔研究领域的大门，让我看到了自动控制技术在人工智能时代的前景和潜力。虽然这些内容并非这本书的重点，但其恰到好处的点拨，足以激发读者进一步学习的兴趣。

这本书的章节安排和内容过渡非常流畅，为读者提供了一种“沉浸式”的学习体验。作者并没有将知识点零散地呈现，而是围绕着“控制系统”这一核心主题，逐步展开。从最初的系统建模、传递函数表示，到系统的稳定性分析、时域响应和频域响应，再到控制器的设计和补偿，最后甚至还涉及到了现代控制理论的一些初步概念，如状态空间法。每一个章节都像是为了解决前一章节提出的问题而存在的。我发现，当我对某个概念（比如系统的稳定性）产生疑问时，在接下来的章节中，通常会有更深入的讨论和更具体的分析方法来解答我的疑问。这种结构化的知识呈现方式，极大地帮助我建立起了一个完整而系统的自动控制理论体系，让我能够理解自动控制的“全貌”。书中对各种先进控制方法（如模糊控制、神经网络控制）的简洁介绍，也为我勾勒出了未来进一步学习的方向，让我意识到自动控制领域是一个充满活力和创新性的学科。

从工程实践的角度来看，这本书为我提供了一套非常完整和系统的分析和设计工具。我曾参与过一些简单的自动化项目，在遇到系统性能不理想的问题时，常常感到束手无策。而通过阅读这本书，我学习到了如何对现有系统进行精确的建模，如何通过系统辨识来获取未知系统的参数，如何根据系统的性能指标来设计合适的控制器，例如PID控制器、超前/滞后校正器等。书中提供的各种分析方法，如时域分析、频域分析、根轨迹分析，以及状态空间分析，都为我提供了解决问题的不同角度。我尤其欣赏书中关于控制器参数整定方法的详细介绍，例如Ziegler-Nichols方法，以及如何通过波特图、根轨迹图来辅助参数调整。这些内容不仅具有理论指导意义，更具有极强的操作性。在实际应用中，能够准确地分析系统的性能瓶颈，并有针对性地进行改进，是至关重要的。这本书无疑为我提供了这样的能力。

这本书的价值在于其将复杂的自动控制原理，以一种既严谨又不失易懂的方式呈现在读者面前。作者在撰写过程中，充分考虑了读者的接受程度，从最基本的概念讲起，循序渐进地深入到更复杂的理论和方法。我印象深刻的是，书中对于“系统”的定义和分类，给出了非常清晰的阐述，这为后续的分析和设计奠定了基础。无论是线性系统还是非线性系统，无论是连续时间系统还是离散时间系统，作者都分别进行了介绍，并给出了相应的分析工具。特别是对离散时间系统和数字控制的介绍，让我看到了自动控制在现代信息技术中的重要作用。书中关于采样定理、零阶保持器等概念的讲解，让我理解了如何将连续系统转换为离散系统，以及在数字控制系统中需要注意的问题。这些内容对于理解现代的嵌入式控制系统和数字信号处理在控制中的应用，都至关重要。这本书的深度和广度，使其成为我学习自动控制原理的理想读物。

这本书的图文并茂，是其吸引我的重要原因之一。作者在书中使用了大量的示意图、波形图、根轨迹图、Nyquist图等，这些图表不仅仅是文字的补充，更是理解复杂概念的“捷径”。例如，在讲解系统频率响应特性时，Bode图的绘制和解读，是理解系统幅频和相频特性的关键。本书对Bode图的绘制规则、以及如何从Bode图上直接读出系统的增益裕度和相裕度，都进行了非常详细的讲解，并配以清晰的图例。我发现，通过分析Bode图，我能够快速判断系统的稳定性，并对系统的频率选择性有初步的认识。同样，在根轨迹法的部分，作者绘制了大量不同参数下的根轨迹图，并对根轨迹的绘制规则进行了详细说明，让我能够直观地感受到参数变化对系统极点位置的影响，进而推断出系统动态性能的变化。这种“可视化”的学习方式，极大地提升了我的学习效率和理解深度，让那些抽象的数学公式不再令人望而却步。

不得不说，这本书的翻译质量相当令人称道。作为一本技术性如此强的专业书籍，如何在中文语境下准确、流畅地传达原文的精髓，是一项巨大的挑战。然而，本书的译者在这方面做得非常出色。我注意到，在一些关键的专业术语翻译上，译者不仅选择了最符合行业习惯的表达，还对一些容易混淆的概念进行了恰当的解释和注释，这极大地降低了阅读门槛，也避免了因为翻译不当而产生的理解偏差。例如，对于“系统辨识”这个概念，译者在引入时就给出了非常贴切的比喻，让我立刻对其有了初步的认识，随后在章节内容中，更是将理论推导与实际应用紧密结合，让我深刻理解了如何通过测量系统输入输出数据来推断系统的内在模型。书中对于状态空间法的介绍，更是让我耳目一新。不同于传统的传递函数方法，状态空间法从系统的内部状态出发，能够更全面地描述和分析线性系统，特别是对于多输入多输出系统，其优势尤为明显。作者通过详细的推导和实例，展示了如何建立系统的状态空间方程，如何进行可控性和可观性分析，以及如何设计状态反馈控制器。这些内容虽然具有一定的抽象性，但在译者的引导下，我能够逐步掌握其核心思想和应用方法。这本书让我对自动控制理论的理解，不再局限于经典控制的范畴，而是拓展到了更广阔的现代控制领域。