現(xiàn)代控制系統(tǒng)

內(nèi)容概要

控制系統(tǒng)理論是高等學(xué)校工科學(xué)生的核心課程之一，木書主要講述現(xiàn)代控制理論及其應(yīng)用，主要內(nèi)容包括控制系統(tǒng)概論系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型狀態(tài)變量模型，反饋控制系統(tǒng)特性，反饋控制系統(tǒng)性能，線性反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性，根軌跡法，頻率吶應(yīng)法，須率域的穩(wěn)定性，反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，狀態(tài)變量反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，帆器人控制系統(tǒng)，數(shù)字控制系統(tǒng)。本書選用的例子多取材于當(dāng)前高精尖科技領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)、航空航天、機(jī)器人、探測器、化工等領(lǐng)域，新穎而恰當(dāng)，具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)憊義。
本書的一個(gè)重要特征是貫穿全書的一系列新奇而充滿挑戰(zhàn)性的循序漸進(jìn)問題，通過這些已經(jīng)解決或繼續(xù)面臨的一系列問題，將創(chuàng)造性精神潛移默化在問題答案的尋求過程中，使學(xué)生充分體會(huì)到發(fā)現(xiàn)的樂趣。
本書的第八版在美國160多所大學(xué)及歐洲和加拿大的眾多學(xué)校中得到了廣泛的采用。本書適用于本科高年級學(xué)生以及不具備控制理論基礎(chǔ)的研究生。

作者簡介

作者：（美國）多爾夫（Richard C.Dorf） （美國）畢曉普（Robert H.Bishop） 譯者：鄒逢興 謝紅衛(wèi) 張明

書籍目錄

第一章 控制系統(tǒng)導(dǎo)論
 1.1 引言
 1.2 自動(dòng)控制簡史
 1.3 反饋應(yīng)用兩則
 1.4 控制工程實(shí)踐
 1.5 現(xiàn)代控制系統(tǒng)舉例
 1.6 自動(dòng)裝配與機(jī)器人
 1.7 控制系統(tǒng)前瞻
 1.8 工程設(shè)計(jì)概述
 1.9 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
 1.10 設(shè)計(jì)實(shí)例：轉(zhuǎn)盤速度控制
 1.11 設(shè)計(jì)實(shí)例：胰島素注射控制系統(tǒng)
 1.12 循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)示例：磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)
第二章 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
 2.1 引言
 2.2 物理系統(tǒng)的微分方程
 2.3 物理系統(tǒng)的線性近似
 2.4 Laplace變換
 2.5 線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
 2.6 框圖模型
 2.7 信號流圖模型
 2.8 控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助分析
 2.9 設(shè)計(jì)實(shí)例
 2.10 利用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)仿真
 2.11 循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)示例：磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)
 2.12 小結(jié)
第三章 狀態(tài)空間模型
 3.1 引言
 3.2 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變量
 3.3 狀態(tài)微分方程
 3.4 狀態(tài)流圖模型
 3.5 狀態(tài)流圖模型的其他形式
 3.6 由狀態(tài)方程求解傳遞函數(shù)
 3.7 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
 3.8 離散時(shí)間響應(yīng)的求解
 3.9 空間飛行器的狀態(tài)變量方程
 3.10 設(shè)計(jì)實(shí)例：打印機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)器
 3.11 利用MATLAB分析狀態(tài)空間模型
 3.12 循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)示例：磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)
 3.13 小結(jié)
第四章 反饋控制系統(tǒng)的特性
 4.1 開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)
 4.2 控制系統(tǒng)對參數(shù)變化的靈敏度
 4.3 控制系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的控制
 4.4 反饋控制系統(tǒng)的干擾信號
 4.5 穩(wěn)態(tài)誤差
 4.6 反饋的代價(jià)
 4.7 設(shè)計(jì)實(shí)例：英吉利海峽海底隧道鉆機(jī)
 4.8 計(jì)實(shí)例：火星漫游車
 4.9 應(yīng)用MATLAB分析控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
 4.10 循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)示例：磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)
 4.11 小結(jié)
第五章 反饋控制系統(tǒng)的性能
 5.1 引言
 5.2 測試輸入信號
 5.3 2階系統(tǒng)的性能
 5.4 第三個(gè)極點(diǎn)和零點(diǎn)對2階系統(tǒng)響應(yīng)的影響
 5.5 阻尼比的估計(jì)
 5.6 S平面上的根軌跡和瞬態(tài)響應(yīng)
 5.7 反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
 5.8 非單位反饋系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
 5.9 性能指標(biāo)
 5.10 線性系統(tǒng)的簡化
 5.11 設(shè)計(jì)實(shí)例：哈勃太空望遠(yuǎn)鏡指向控制
 5.12 應(yīng)用MATLAB分析系統(tǒng)性能
 5.13 循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)示例：磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)
 5.14 小結(jié)
第六章 線性反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性
 6.1 穩(wěn)定性的概念
……
第七章 根軌跡法
第八章 頻率相應(yīng)方法
第九章 頻域穩(wěn)定性
第十章 反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第十一章 狀態(tài)變量反饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第十二章 魯棒控制系統(tǒng)
第十三章 數(shù)字控制系統(tǒng)
附錄

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：1.1 引言1.2 自動(dòng)控制簡史1.3 反饋應(yīng)用兩則1.4 控制工程實(shí)踐1.5 現(xiàn)代控制系統(tǒng)舉例1.6 自動(dòng)裝配與機(jī)器人1.7 控制系統(tǒng)前瞻1.8 工程設(shè)計(jì)概述1.9 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述1.10 設(shè)計(jì)實(shí)例：轉(zhuǎn)盤速度控制1.11 設(shè)計(jì)實(shí)例：胰島素注射控制系統(tǒng)1.12 循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)示例：磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)提要本章介紹了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般過程。控制系統(tǒng)是為了達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，它由相互關(guān)聯(lián)的部件組成。為加深對控制系統(tǒng)的理解，從歷史進(jìn)程中回顧和審視一些實(shí)例是不無俾益的。早期的控制系統(tǒng)已經(jīng)采用了許多有關(guān)反饋的概念，這些概念與目前使用的概念具有相同的內(nèi)涵?，F(xiàn)代控制工程實(shí)踐包括為改進(jìn)生產(chǎn)過程而引入控制論思想；能源的有效利用；先進(jìn)的汽車控制（如高速傳動(dòng)控制）等方面。本章將介紹控制工程的這些饒有趣味的應(yīng)用實(shí)例。本章還討論了設(shè)計(jì)差異這一概念。設(shè)計(jì)差異或不足緣于我們所研究的復(fù)雜的實(shí)際系統(tǒng)與進(jìn)行控制系統(tǒng)綜合時(shí)所采用的模型之間存在著差異。設(shè)計(jì)過程具有不斷重復(fù)、不斷完善的內(nèi)在特性，這種特性使得我們可以有效地減小設(shè)計(jì)差異，同時(shí)在復(fù)雜性、性能和費(fèi)用等指標(biāo)之間達(dá)成必要的折衷，最終滿足設(shè)計(jì)要求。最后，本章介紹了循序漸進(jìn)的設(shè)計(jì)示例——磁盤驅(qū)動(dòng)讀取系統(tǒng)。這個(gè)例子將在本書各章中逐步加以深化，它既是非常重要的實(shí)際控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題，又是有益的學(xué)習(xí)輔助示例。

編輯推薦

《現(xiàn)代控制系統(tǒng)(第8版)》：20多年來，《現(xiàn)代控制系統(tǒng)》（第8版）在控制系統(tǒng)教科書中樹立了優(yōu)秀教材的典范.它今天仍然是控制領(lǐng)域一本最暢銷的書。《現(xiàn)代控制系統(tǒng)》作者Richard Dorf和Robert Bishop把復(fù)雜的控制理論通過大量豐富的實(shí)例深入淺出地融匯于書中，使學(xué)生易于接受和理解。《現(xiàn)代控制系統(tǒng)》立足數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)物理系統(tǒng)建模和按實(shí)際系統(tǒng)性能指標(biāo)進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出了一種很好的控制系統(tǒng)工程方法學(xué)?！冬F(xiàn)代控制系統(tǒng)》特點(diǎn)：簡明地揭示了用頻域和時(shí)域方法設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基本原理，包括魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)字控制系統(tǒng)入門。為現(xiàn)實(shí)工程問題的解決提供了一種綜合設(shè)計(jì)和分析的方法。全書和章末的例題、習(xí)題都融入了用MATLAB工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析的內(nèi)容。每章末尾提供了五級不同難度和不同綜合程度的習(xí)題，以逐步強(qiáng)化解決問題技能的訓(xùn)練。第八版新特點(diǎn)：引入了貫穿全書的循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)示例。《現(xiàn)代控制系統(tǒng)(第8版)》以磁盤驅(qū)動(dòng)器讀取系統(tǒng)為例，結(jié)合每章的主要理論，一步步揭示了怎樣進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。引入了貫穿全書各章習(xí)題的連續(xù)性設(shè)計(jì)題，給學(xué)生提供了一個(gè)應(yīng)用本章介紹的工具和技術(shù)逐步完成設(shè)計(jì)任務(wù)的機(jī)會(huì)。書中較早地引入了PID控制器，以印證其在工業(yè)控制中的重要性。提供了一種用MATLAB和SIMULINK程序?qū)刂茖ο筮M(jìn)行建模和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。

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