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定 價(jià):69 元
- 作者:[日本]佐藤和也 平元和彥 平田研二
- 出版時(shí)間:2021/8/1
- ISBN:9787111682004
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP13
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書原版在2013年獲得日本計(jì)測(cè)與自動(dòng)控制學(xué)會(huì)著作獎(jiǎng),是日本大學(xué)廣泛采用的自動(dòng)控制教科書.是一本面向本科和?茖哟蔚、結(jié)合當(dāng)今控制技術(shù)發(fā)展的經(jīng)典控制理論教科書.為便于初學(xué)者理解,譯著對(duì)原書部分內(nèi)容進(jìn)行了編排,進(jìn)而突出了重點(diǎn),對(duì)各種數(shù)學(xué)公式的表達(dá)方式和含義進(jìn)行了詳盡的說明.特別對(duì)微分方程式與經(jīng)典控制論的關(guān)聯(lián)性、與控制學(xué)相關(guān)的數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了充實(shí),并且結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對(duì)PID等控制方法進(jìn)行了剖析.本書取材新穎、闡述嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容豐富、重點(diǎn)突出、推導(dǎo)詳盡、思路清晰、深入淺出、富有啟發(fā)性,便于教學(xué)與自學(xué). 本書還提供習(xí)題的詳細(xì)題解,歡迎選用教材的教師聯(lián)系策劃編輯索要,具體聯(lián)系方式如下:李小平,電話010-88379764;郵箱lixiaoping91142@163.com.
本書是日本各大學(xué)廣泛采用的經(jīng)典自動(dòng)控制教科書。2013年日本計(jì)測(cè)與自動(dòng)控制學(xué)會(huì)著作獎(jiǎng)圖書。強(qiáng)烈推薦此書給正在大學(xué)教控制工程的老師,它能將復(fù)雜抽象的控制工程變得簡(jiǎn)單易懂。 本書具有以下顯著優(yōu)點(diǎn): 1、控制工程的思維方式培養(yǎng),使您輕松打通各個(gè)領(lǐng)域。 2、跳出傳統(tǒng)控制工程教材誤區(qū),以初學(xué)者容易理解為出發(fā)點(diǎn),深入淺出,化繁為簡(jiǎn),將抽象內(nèi)容具體化,讓控制工程不再難懂。 ?3、重點(diǎn)突出,著重講解控制工程的數(shù)學(xué)式理解方法和含義的說明,尤其是對(duì)微分方程式與經(jīng)典控制論的關(guān)聯(lián)性、結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的PID等控制方法的反復(fù)說明,讓您透徹理解控制工程理論。 ?4、整體架構(gòu)明確清晰:從傳統(tǒng)控制理論入手,對(duì)每個(gè)具體問題,從動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的解析、反饋控制系統(tǒng)的解析和設(shè)計(jì)兩大部分入手;用時(shí)間軸和頻率軸兩種思考方法反復(fù)強(qiáng)化,以期達(dá)到控制工程思維方式培養(yǎng)的目的。 ?5、豐富的習(xí)題和詳細(xì)的習(xí)題答案,更讓您從輕松愉快學(xué)會(huì)到舉一反三。
近年,經(jīng)常聽到學(xué)生提出想要制作機(jī)器人.現(xiàn)在,隨著技術(shù)的發(fā)展,用一些簡(jiǎn)單的辦法就可以制作用遙控器操控動(dòng)作的機(jī)器人,但是這些機(jī)器人的用途有限.如果需要機(jī)器人具有較高的自動(dòng)化水平,并在實(shí)際生產(chǎn)和生活中發(fā)揮較大作用,就必須使用控制工程的知識(shí).控制工程的適用范圍非常廣泛,可以說在工科專業(yè)中沒有不需要使用控制的領(lǐng)域.進(jìn)一步而言,在醫(yī)學(xué)和經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域,控制工程的思維方式也變得日益重要.精通控制工程的話,會(huì)使您有活躍在各種領(lǐng)域的可能性.對(duì)于大多數(shù)的學(xué)生和企業(yè)技術(shù)人員而言,雖然控制工程的知識(shí)極為重要,但都有難學(xué)和難以理解的印象.由于控制工程的適用范圍廣泛,大多數(shù)狀況下沒有特定的具體研究對(duì)象,初學(xué)時(shí)理解困難的內(nèi)容也較多.因此,作者根據(jù)自身對(duì)控制工程的理解,對(duì)經(jīng)典控制論的內(nèi)容進(jìn)行整理,以初學(xué)者易于理解為出發(fā)點(diǎn)著述此書.特別將重點(diǎn)放在適用于控制工程的數(shù)學(xué)公式的理解方法和含義的說明上.本書的內(nèi)容與現(xiàn)有的經(jīng)典控制工程教材相比,在內(nèi)容上可能存在一些不同,執(zhí)筆時(shí)的想法是期望初學(xué)者盡可能理解和掌握本課程的關(guān)鍵內(nèi)容.期待本書的讀者能對(duì)控制工程產(chǎn)生一定的興趣,也期待閱讀本書的學(xué)生會(huì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)和研究生的研究生涯中進(jìn)行控制工程的相關(guān)研究.本書考慮了在教學(xué)中使用的便利性,按一章一節(jié)課的量將內(nèi)容分為14章.對(duì)于經(jīng)典控制論的內(nèi)容來說,從整體上可以分為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的解析、反饋控制系統(tǒng)的解析與設(shè)計(jì)兩大部分;對(duì)于每個(gè)具體內(nèi)容,存在時(shí)間軸和頻率軸兩種思考方法,本書的內(nèi)容即按照此方法進(jìn)行分類,如圖1所示.圖1中,小旗中的號(hào)碼表示各章的序號(hào).閱讀本書時(shí),可按照各章的序號(hào)進(jìn)行;也可按照?qǐng)D中箭頭所示順序進(jìn)行.由于我們水平所限,盡管做了很大努力,可能還是會(huì)有很多不妥甚至是錯(cuò)誤,望廣大讀者給予批評(píng)指正.本書的編寫和出版過程中,得到了各方友人的熱情關(guān)心和大力幫助,在此表示衷心的感謝.特別要感謝的是作者在學(xué)習(xí)控制工程時(shí)的導(dǎo)師和引路人九州工業(yè)大學(xué)小林敏弘名譽(yù)教授、名古屋大學(xué)大日方五郎教授、東京工業(yè)大學(xué)藤田政之教授和九州工業(yè)大學(xué)大屋勝敬教授.此外,向?qū)Ρ緯醺宓牟蛔阒幪岢鲋刚淖髡哐芯渴业母魑煌时硎靖兄x.后,向?yàn)楸緯某霭尜M(fèi)盡心力的講談社橫山真吾先生及我們的家人表示衷心的感謝. 近年,經(jīng)常聽到學(xué)生提出想要制作機(jī)器人.現(xiàn)在,隨著技術(shù)的發(fā)展,用一些簡(jiǎn)單的辦法就可以制作用遙控器操控動(dòng)作的機(jī)器人,但是這些機(jī)器人的用途有限.如果需要機(jī)器人具有較高的自動(dòng)化水平,并在實(shí)際生產(chǎn)和生活中發(fā)揮較大作用,就必須使用控制工程的知識(shí).控制工程的適用范圍非常廣泛,可以說在工科專業(yè)中沒有不需要使用控制的領(lǐng)域.進(jìn)一步而言,在醫(yī)學(xué)和經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域,控制工程的思維方式也變得日益重要.精通控制工程的話,會(huì)使您有活躍在各種領(lǐng)域的可能性.對(duì)于大多數(shù)的學(xué)生和企業(yè)技術(shù)人員而言,雖然控制工程的知識(shí)極為重要,但都有難學(xué)和難以理解的印象.由于控制工程的適用范圍廣泛,大多數(shù)狀況下沒有特定的具體研究對(duì)象,初學(xué)時(shí)理解困難的內(nèi)容也較多.因此,作者根據(jù)自身對(duì)控制工程的理解,對(duì)經(jīng)典控制論的內(nèi)容進(jìn)行整理,以初學(xué)者易于理解為出發(fā)點(diǎn)著述此書.特別將重點(diǎn)放在適用于控制工程的數(shù)學(xué)公式的理解方法和含義的說明上.本書的內(nèi)容與現(xiàn)有的經(jīng)典控制工程教材相比,在內(nèi)容上可能存在一些不同,執(zhí)筆時(shí)的想法是期望初學(xué)者盡可能理解和掌握本課程的關(guān)鍵內(nèi)容.期待本書的讀者能對(duì)控制工程產(chǎn)生一定的興趣,也期待閱讀本書的學(xué)生會(huì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)和研究生的研究生涯中進(jìn)行控制工程的相關(guān)研究.本書考慮了在教學(xué)中使用的便利性,按一章一節(jié)課的量將內(nèi)容分為14章.對(duì)于經(jīng)典控制論的內(nèi)容來說,從整體上可以分為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的解析、反饋控制系統(tǒng)的解析與設(shè)計(jì)兩大部分;對(duì)于每個(gè)具體內(nèi)容,存在時(shí)間軸和頻率軸兩種思考方法,本書的內(nèi)容即按照此方法進(jìn)行分類,如圖1所示.圖1中,小旗中的號(hào)碼表示各章的序號(hào).閱讀本書時(shí),可按照各章的序號(hào)進(jìn)行;也可按照?qǐng)D中箭頭所示順序進(jìn)行.由于我們水平所限,盡管做了很大努力,可能還是會(huì)有很多不妥甚至是錯(cuò)誤,望廣大讀者給予批評(píng)指正.本書的編寫和出版過程中,得到了各方友人的熱情關(guān)心和大力幫助,在此表示衷心的感謝.特別要感謝的是作者在學(xué)習(xí)控制工程時(shí)的導(dǎo)師和引路人九州工業(yè)大學(xué)小林敏弘名譽(yù)教授、名古屋大學(xué)大日方五郎教授、東京工業(yè)大學(xué)藤田政之教 授和九州工業(yè)大學(xué)大屋勝敬教授.此外,向?qū)Ρ緯醺宓牟蛔阒幪岢鲋刚淖髡哐芯渴业母魑煌时硎靖兄x.后,向?yàn)楸緯某霭尜M(fèi)盡心力的講談社橫山真吾先生及我們的家人表示衷心的感謝. 佐藤和也 平元和彥 平田研二 2010年夏
佐藤和也:工學(xué)博士,1996年,在日本九州工業(yè)大學(xué)研究生院工學(xué)研究學(xué)科設(shè)計(jì)生產(chǎn)工學(xué)專業(yè)獲工學(xué)博士學(xué)位。現(xiàn)為佐賀大學(xué)教育研究院自然科學(xué)領(lǐng)域理工學(xué)系教授。
平元和彥:工學(xué)博士,1994年,在秋田大學(xué)研究生院礦山學(xué)研究學(xué)科生產(chǎn)機(jī)械工學(xué)專業(yè)獲工學(xué)博士學(xué)位。現(xiàn)為新潟大學(xué)研究生院自然科學(xué)研究學(xué)科教授。
平田研二:信息科學(xué)博士,1999年,在北陸先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院信息科學(xué)研究學(xué)科信息系統(tǒng)學(xué)專業(yè)獲博士學(xué)位,F(xiàn)為富山大學(xué)學(xué)術(shù)研究部工學(xué)系教授。
目錄 譯者序 原書前言 第1章控制概念與微分方程的關(guān)聯(lián)1 11位置、速度和加速度的關(guān)系1 12微分的含義2 13微分方程的含義3 14指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)4 15何謂控制5 16系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型6 17手動(dòng)控制和自動(dòng)控制7 18前饋控制和反饋控制8 第2章系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型12 21靜態(tài)系統(tǒng)12 22動(dòng)態(tài)系統(tǒng)13 221機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型13 222電氣系統(tǒng)的模型15 23直流電機(jī)的模型17 第3章傳遞函數(shù)的作用21 31拉普拉斯變換的概念21 32傳遞函數(shù)23 33傳遞函數(shù)與系統(tǒng)框圖24 331基本概念24 332系統(tǒng)框圖的變換26 333系統(tǒng)框圖的應(yīng)用實(shí)例28 34系統(tǒng)的相似30 35拉普拉斯變換33 351拉普拉斯變換的定義33 352拉普拉斯變換的性質(zhì)33 353基本函數(shù)的拉普拉斯 變換35 354拉普拉斯逆變換36 第4章動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)39 41動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)39 42脈沖響應(yīng)及其計(jì)算39 43脈沖響應(yīng):微分方程41 44脈沖響應(yīng):傳遞函數(shù)42 45階躍響應(yīng)43 46階躍響應(yīng)的計(jì)算方法43 第5章系統(tǒng)的響應(yīng)特性48 51瞬態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性48 52一階延遲系統(tǒng)的響應(yīng)50 521脈沖響應(yīng)50 522單位階躍響應(yīng)51 53系統(tǒng)的極點(diǎn)53 第6章二階延遲系統(tǒng)的響應(yīng)57 61二階延遲系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)57 611脈沖響應(yīng)的計(jì)算57 612脈沖響應(yīng)的解析59 62二階延遲系統(tǒng)的階躍響應(yīng)61 621單位階躍響應(yīng)的計(jì)算61 622單位階躍響應(yīng)的解析63 63響應(yīng)與極點(diǎn)的關(guān)系65 第7章極點(diǎn)與穩(wěn)定性71 71穩(wěn)態(tài)特性71 72瞬態(tài)特性與穩(wěn)定性74 721穩(wěn)定性74 722系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定:由單位 階躍響應(yīng)的計(jì)算入手74 723瞬態(tài)特性與極點(diǎn)的關(guān)系77 724勞斯穩(wěn)定判別法78 第8章控制系統(tǒng)的構(gòu)成及其穩(wěn)定性83 81控制器的設(shè)計(jì)83 82控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性84 821前饋控制系統(tǒng)85 822反饋控制系統(tǒng)86 83控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)86 831前饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)87 832前饋控制系統(tǒng)的特征89 833反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)89 834反饋控制系統(tǒng)的特征93 第9章PID控制99 91控制器的示例99 911P控制:基本形式99 912PI控制:過去偏差信息的 使用100 913PID控制:未來偏差信息的 使用103 92控制器設(shè)計(jì)參數(shù)的取值與控制 系統(tǒng)極點(diǎn)的關(guān)系104 921P控制104 922PI控制106 923PID控制108 第10章反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性111 101穩(wěn)態(tài)誤差111 102對(duì)于目標(biāo)值的穩(wěn)態(tài)誤差112 103對(duì)于外界干擾的穩(wěn)態(tài) 誤差113 104內(nèi)部模型原理114 第11章頻率特性的解析120 111頻率響應(yīng)120 112頻率特性122 1121基本特性122 1122一階延遲系統(tǒng)的頻率 特性123 1123關(guān)于伯德圖的橫軸123 113基本要素的頻率特性125 1131比例要素125 1132積分要素125 1133微分要素125 1134一階延遲要素126 1135一階超前要素128 第12章伯德圖的相關(guān)特性與頻率傳遞 函數(shù)134 121伯德圖的合成134 122引起共振的二階延遲系統(tǒng) 伯德圖140 123帶寬與階躍響應(yīng)的關(guān)系141 124頻率傳遞函數(shù)144 1241一階延遲系統(tǒng)的頻率傳遞 函數(shù)144 1242一般形式的頻率傳遞 函數(shù)146 125矢量軌跡146 第13章奈奎斯特穩(wěn)定判別法152 131反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性:用 穩(wěn)定裕度來考慮152 132反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性: 特性多項(xiàng)式154 133奈奎斯特穩(wěn)定判別法: 準(zhǔn)備156 134奈奎斯特穩(wěn)定判別法:使用 方法157 135奈奎斯特穩(wěn)定判別法的 簡(jiǎn)化159 136穩(wěn)定裕度:相位裕度和增益 裕度161 第14章基于回路整形法的反饋控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)169 141控制系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)與回路 整形169 142回路整形的思考方法170 143基于相位延遲控制器的反饋 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)173 144基于相位超前控制器的反饋 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)175 145基于相位延遲/相位超前控制 器的反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)177 附錄186 附錄1一階延遲系統(tǒng)頻率響應(yīng)的 推導(dǎo)186 附錄2奈奎斯特穩(wěn)定判別法的 推導(dǎo)188 參考文獻(xiàn)192
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