本书涵盖动态系统分析、经典控制理论与现代控制理论的核心内容。其中,经典控制理论以拉普拉斯变换为数学工具,通过传递函数分析系统的表现并进行控制器的设计;现代控制理论则是以状态空间方程为研究对象,以微分方程和线性代数为数学工具,从时域的角度分析系统的表现并设计系统的控制器。
本书在多个章节对比讲解两种理论之间的区别与联系。本书的目标是以简单的语言讲述复杂的知识,希望本书可以引起读者对控制理论的兴趣,并掌握控制理论的核心精神所在,为未来深入学习其他相关知识打下基础。同时,本书的“实战性”很强,大部分章节以一个实际例子入手,从开发者的角度展开分析并引出知识点。
E-BOOK
控制之美新(套装共2册)
- 理解控制理论核心:帮助读者掌握动态系统分析、经典控制理论与现代控制理论的核心概念,建立完整的知识框架。
- 掌握数学工具应用:教会读者灵活运用拉普拉斯变换、微分方程和线性代数等数学工具解决实际控制问题。
- 区分两大理论体系:清晰对比经典控制理论与现代控制理论的异同,使读者能够根据实际需求选择合适的方法。
- 提升实战设计能力:通过实际案例引导,让读者学会从开发者视角分析系统并设计有效的控制器。
- 激发深入学习兴趣:以简单语言讲解复杂知识,降低学习门槛,为读者未来深入研究控制理论奠定坚实基础。
★★★
中级
入门初级中级进阶高级
- 自动化专业学生:系统学习控制理论的必修内容,为后续专业课程打下坚实基础。
- 机械与电气工程师:在实际工程中需要设计控制系统,提升设备性能与稳定性。
- 机器人领域从业者:掌握动态系统分析与控制器设计,助力机器人运动控制与路径规划。
- 控制理论自学者:对控制系统感兴趣,希望从零开始系统掌握核心知识的学习者。
- 相关领域研究人员:需要巩固理论基础,为深入研究现代控制方法提供知识储备。
- 循序渐进阅读:建议按章节顺序学习,前四章是数学基础,务必扎实掌握后再进入后续内容。
- 重视实战案例:每章的实例是理解知识的关键,动手推导并复现案例过程,能加深对理论的理解。
- 对比学习经典与现代:在学习现代控制理论时,主动与经典理论对比,找出异同,构建统一的知识体系。
- 配套练习巩固:每章后的习题是检验学习效果的重要手段,建议独立完成并总结错题原因。
- 结合软件仿真:使用MATLAB/Simulink等工具对书中案例进行仿真验证,将理论与实践结合,提升实战能力。
- 建立知识体系:完整掌握动态系统分析与控制理论的核心框架,形成系统化的知识结构。
- 精通数学工具:熟练运用拉普拉斯变换、线性代数等数学工具解决控制工程中的实际问题。
- 掌握设计方法:能够独立完成经典PID控制器和现代状态反馈控制器的设计与调试。
- 提升分析能力:面对复杂系统,能够准确分析其稳定性、动态性能与可控性等关键特性。
- 增强实战经验:通过大量实际案例,积累解决工程控制问题的宝贵经验,学以致用。
- 激发学习兴趣:对控制理论产生浓厚兴趣,为后续深入研究鲁棒控制、智能控制等前沿领域奠定基础。
📖 书籍简介
内容简介
📑 章节目录
- 控制系统导论:从实际例子认识控制系统的组成与基本概念
- 动态系统建模:建立物理系统的数学模型,理解微分方程与状态空间
- 拉普拉斯变换及其应用:掌握变换工具,用于求解微分方程和系统分析
- 传递函数与系统描述:通过传递函数表征线性时不变系统的输入输出关系
- 时域响应分析:分析系统对典型输入信号的响应,理解稳定性与动态性能
- 频域分析法:利用频率响应特性评估系统性能,介绍伯德图与奈奎斯特图
- 经典控制器设计:PID控制器原理与设计方法,改善系统性能的实用技巧
- 状态空间方程与系统实现:从时域角度建立状态空间模型,探讨可控性与可观测性
- 现代控制器设计:基于状态反馈的极点配置与最优控制设计方法
- 经典与现代理论的对比:深入比较传递函数与状态空间方法的适用范围与优势
- 实际案例综合应用:结合多个工程实例,综合运用所学知识解决复杂控制问题
- 控制理论前沿展望:简要介绍鲁棒控制、自适应控制等现代控制理论的新发展