标题：自动控制：多学科视角
图书信息
出版社: 人民邮电出版社; 第1版 (2010年12月1日)
外文书名: Feedback Systems An Introduction for Scientists and Engineers
丛书名: 图灵电子与电气工程丛书
平装: 310页
正文语种: 简体中文
开本: 16
ISBN: 9787115241801, 7115241805
条形码: 9787115241801
尺寸: 25.8 x 18.2 x 1.6 cm
重量: 499 g
作者简介
作者：（瑞典）阿斯特鲁姆 （美国）默里（Richard M.Murray） 译者：尹华杰 等
阿斯特鲁姆，瑞典皇家科学院成员，瑞典皇家工程科学院副院长，美国国家工程学院外籍院士。著名的控制理论专家，在控制理论、控制引擎、计算机控制和自适应控制方面作出了杰出的贡献。曾获得多项奖励，如1985年获Rufus Oldenburger奖，1987年获IFAC Quazza奖章，1990年获IFEE控制系统领域奖，1993年获IEEE的最高奖项：IEEE荣誉奖章。
Richard M.Murray著名的控制理论专家，加利福尼亚技术学院控制与动力系统方面的教授。研究领域涉及网络系统的反馈和控制等，当前研究的项目包括新的控制系统架构、生物反馈系统和网络控制系统。除本书外，还与人合著了《机器人控制的数学入门》一书。
译者简介：
尹华杰，华中科技大学电气工程系博士（1994年），美国伊利诺伊大学（UIUC）电磁计算中心访问学者（1999年至2000年），华南理工大学电气工程系教授。主要从事电气传动控制、电力电子及工程电磁场数值计算等方向的科研与教学工作。曾主持完成国家自然科学基金一项、广东省自然科学基金一项，目前正主持“基于等效超级电容观念的能量回馈型动态负荷群的性能分析与协调控制”的国家自然科学基金项目。
内容简介
《自动控制:多学科视角》是自动控制领域国际级权威的经典著作。书中通过物理学、生物学、计算机科学和运筹学等学科中的应用实例，全面阐述了反馈控制的基本理论和设计方法，介绍了对反馈系统进行建模、分析和设计时的数学应用，讲解了频域中的分析方法，包括传递函数、奈奎斯特分析、PID控制、频域设计和鲁棒性等。
对于本科生和研究生来说，这是一本完美的自动控制原理教科书：对于研究人员来说，这是一本必不可少的内容全面的参考书。
媒体评论
“本书的出版意义重大这本书浅显易懂，可使读者免受晦涩难懂的数学或工程论述的折磨，他们只需有一定的微分方程和线性代数的基础即可”
——Briall Ingalls，滑铁卢大学应用数学系副教授
“这是在反馈系统的基本原理和理论方面十分有用的最新文献，很有特色我相信读者会喜欢它。”
——Elling W.Jacobsen，瑞典斯德哥尔摩皇家技术学院教授
目录
第1章 引论
1.1 什么是反馈
1.2 什么是控制
1.3 反馈实例
1.3.1 早期技术实例
1.3.2 发电与输电
1.3.3 航空与运输
1.3.4 材料及其处理
1.3.5 仪器
1.3.6 机器人学与智能机器
1.3.7 网络与计算系统
1.3.8 经济学
1.3.9 自然中的反馈
1.4 反馈特性
1.4.1 鲁棒性与不确定性
1.4.2 动态特性的设计
1.4.3 高级自动控制
1.4.4 反馈的缺点
1.4.5 前馈
1.4.6 反馈
1.5 简单形式的反馈
1.5.1 通断控制
1.5.2 PID控制
1.6 进阶阅读
习题
第2章 系统建模
2.1 建模的概念
2.1.1 力学中的阐释
2.1.2 电气工程的阐释
2.1.3 控制的观点
2.1.4 多学科建模
2.2 状态空间模型
2.2.1 常微分方程组
2.2.2 差分方程
2.2.3 仿真与分析
2.3 建模方法
2.3.1 方框图
2.3.2 实验建模
2.3.3 归一化与定标
2.3.4 模型的不确定性
2.4 建模实例
2.4.1 运动控制系统
2.4.2 信息系统
2.4.3 生物系统
2.5 进阶阅读
习题
第3章 实例
3.1 定速巡航控制
3.2 自行车动态特性模型
3.3 运算放大器电路
3.4 计算系统与网络
3.4.1 Web服务器控制
3.4.2 拥塞控制
3.5 原子力显微镜
3.6 药物管理
3.6.1 房室模型
3.6.2 胰岛素-葡萄糖动态平衡
3.7 种群动态特性
3.7.1 后勤增长模型
3.7.2 捕食者一猎物模型
习题
第4章 动态行为
4.1 求解微分方程
4.2 定性分析
4.2.1 相图
4.2.2 平衡点和极限环
4.3 稳定性
4.3.1 定义
4.3.2 线性系统的稳定性
4.3.3 基于线性近似的稳定性分析
4.4 李雅普诺夫稳定性分析
4.4.1 李雅普诺夫函数
4.4.2 Krasovski-Lasalle不变性原理
4.5 参数化行为与非局部行为
4.5.1 吸引域
4.5.2 分岔
4.5.3 利用反馈进行非线性动态特性设计
4.6 进阶阅读
习题
第5章 线性系统
5.1 基本定义
5.1.1 线性特性
5.1.2 时不变性
5.2 矩阵指数
5.2.1 初始条件响应
5.2.2 约当标准型
5.2.3 特征值和模式
5.3 输入/输出响应
5.3.1 卷积方程
5.3.2 坐标不变性
5.3.3 稳态响应
5.3.4 采样
5.4 线性化
5.4.1 平衡点处的雅可比线性化
5.4.2 反馈线性化
5.5 进阶阅读
习题
第6章 状态反馈
6.1 可达性
6.1.1 可达性的定义
6.1.2 可达性的判定
6.1.3 可达标准型
6.2 基于状态反馈的稳定化
6.2.1 状态空间控制器的结构
6.2.2 可达标准型系统中的状态反馈
6.2.3 特征值配置
6.3 状态反馈的设计
6.3.1 二阶系统
6.3.2 高阶系统
6.3.3 线性二次调节器
6.4 积分作用
6.5 进阶阅读
习题
第7章 输出反馈
7.1 可测性
7.1.1 可测性的定义
7.1.2 可测性的检验
7.1.3 可测标准型
7.2 状态估算
7.2.1 观测器
7.2.2 观测器增益的计算
7.3 基于状态估计的控制
7.4 卡尔曼滤波器
7.5 一种通用控制器结构
7.5.1 前馈
7.5.2 线性系统的卡尔曼解构
7.5.3 计算机实现
7.6 进阶阅读
习题
第8章 传递函数
8.1 频域建模
8.2 传递函数的推导
8.2.1 指数信号的传输
8.2.2 坐标的改变
8.2.3 线性系统的传递函数
8.2.4 增益、极点和零点
8.3 方框图和传递函数
8.3.1 控制系统的传递函数
8.3.2 极点/零点抵消
8.3.3 代数环
8.4 伯德图
8.4.1 伯德图的绘制及解释
8.4.2 由实验获得传递函数
8.5 拉普拉斯变换
8.6 进阶阅读
习题
第9章 频域分析法
9.1 环路传递函数
9.2 奈奎斯特判据
9.2.1 奈奎斯特图
9.2.2 条件稳定性
9.2.3 通用奈奎斯特判据
9.2.4 奈奎斯特稳定定理的推导
9.3 稳定裕度
9.4 伯德图关系和最小相位系统
9.5 增益和相位的广义概念
9.5.1 系统增益
9.5.2 小增益和无源性
9.5.3 描述函数
9.6 进阶阅读
习题
第10章 PID控制
10.1 基本控制功能
10.2 用于复杂系统的简化控制器
10.3 PID整定
10.3.1 Ziegler-Nichols整定
10.3.2 延迟反馈
10.4 积分器饱和
10.5 实现
10.5.1 滤波微分
10.5.2 给定加权
10.5.3 基于运算放大器的实现
10.5.4 计算机实现
10.6 进阶阅读
习题
第11章 频域设计
11.1 灵敏度函数
11.2 前馈设计
11.3 性能指标
11.3.1 对参考信号的响应
11.3.2 对负载干扰及测量噪声的响应
11.4 基于环路整形的反馈设计
11.4.1 设计考虑因素
11..4.2 超前和滞后补偿
11.5 基本限制因素
11.5.1 右半平面极点、零点以及时间延迟
11.5.2 波特积分公式
11.5.3 波特公式的推导
11.6 设计实例
11.7 进阶阅读
习题
第12章 鲁棒性能
12.1 建模的不确定性
12.1.1 未被建模的动态特性
12.1.2 两个系统的相似——维尼科姆度量
12.2 存在不确定性时的稳定性
12.2.1 应用奈奎斯特判据判断鲁棒稳定性
12.2.2 Youla参数化
12.3 存在不确定性时的性能
12.3.1 干扰衰减
12.3.2 参考信号的跟踪
12.4 鲁棒性极点配置
12.4.1 慢稳过程零点
12.4.2 快稳过程极点
12.4.3 极点配置的设计准则
12.5 鲁棒性能设计
12.5.1 定量反馈理论
12.5.2 线性二阶控制
12.5.3 Hoo控制
12.5.4 干扰加权
12.5.5 鲁棒设计的局限
12.6 进阶阅读
习题
参考文献