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定 价：69 元
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- 作者：[日本]佐藤和也 平元和彦 平田研二
- 出版时间：2021/8/1
- ISBN：9787111682004
- 出 版 社：机械工业出版社
- 中图法分类：TP13
- 页码：
- 纸张：胶版纸
- 版次：
- 开本：16开
本书原版在2013年获得日本计测与自动控制学会著作奖,是日本大学广泛采用的自动控制教科书.是一本面向本科和专科层次的、结合当今控制技术发展的经典控制理论教科书.为便于初学者理解,译著对原书部分内容进行了编排,进而突出了重点,对各种数学公式的表达方式和含义进行了详尽的说明.特别对微分方程式与经典控制论的关联性、与控制学相关的数学内容进行了充实,并且结合实际应用对PID等控制方法进行了剖析.本书取材新颖、阐述严谨、内容丰富、重点突出、推导详尽、思路清晰、深入浅出、富有启发性,便于教学与自学.
本书还提供习题的详细题解,欢迎选用教材的教师联系策划编辑索要,具体联系方式如下:李小平,电话010-88379764;邮箱lixiaoping91142@163.com.
本书是日本各大学广泛采用的经典自动控制教科书。2013年日本计测与自动控制学会著作奖图书。强烈推荐此书给正在大学教控制工程的老师，它能将复杂抽象的控制工程变得简单易懂。
本书具有以下显著优点：
1、控制工程的思维方式培养，使您轻松打通各个领域。
2、跳出传统控制工程教材误区，以初学者容易理解为出发点，深入浅出，化繁为简，将抽象内容具体化，让控制工程不再难懂。
?3、重点突出，着重讲解控制工程的数学式理解方法和含义的说明，尤其是对微分方程式与经典控制论的关联性、结合实际应用的PID等控制方法的反复说明，让您透彻理解控制工程理论。
?4、整体架构明确清晰：从传统控制理论入手，对每个具体问题，从动态系统的解析、反馈控制系统的解析和设计两大部分入手；用时间轴和频率轴两种思考方法反复强化，以期达到控制工程思维方式培养的目的。
?5、丰富的习题和详细的习题答案，更让您从轻松愉快学会到举一反三。
近年,经常听到学生提出想要制作机器人.现在,随着技术的发展,用一些简单的办法就可以制作用遥控器操控动作的机器人,但是这些机器人的用途有限.如果需要机器人具有较高的自动化水平,并在实际生产和生活中发挥较大作用,就必须使用控制工程的知识.控制工程的适用范围非常广泛,可以说在工科专业中没有不需要使用控制的领域.进一步而言,在医学和经济等领域,控制工程的思维方式也变得日益重要.精通控制工程的话,会使您有活跃在各种领域的可能性.对于大多数的学生和企业技术人员而言,虽然控制工程的知识极为重要,但都有难学和难以理解的印象.由于控制工程的适用范围广泛,大多数状况下没有特定的具体研究对象,初学时理解困难的内容也较多.因此,作者根据自身对控制工程的理解,对经典控制论的内容进行整理,以初学者易于理解为出发点著述此书.特别将重点放在适用于控制工程的数学公式的理解方法和含义的说明上.本书的内容与现有的经典控制工程教材相比,在内容上可能存在一些不同,执笔时的想法是期望初学者尽可能理解和掌握本课程的关键内容.期待本书的读者能对控制工程产生一定的兴趣,也期待阅读本书的学生会在毕业设计和研究生的研究生涯中进行控制工程的相关研究.本书考虑了在教学中使用的便利性,按一章一节课的量将内容分为１４章.对于经典控制论的内容来说,从整体上可以分为动态系统的解析、反馈控制系统的解析与设计两大部分;对于每个具体内容,存在时间轴和频率轴两种思考方法,本书的内容即按照此方法进行分类,如图１所示.图１中,小旗中的号码表示各章的序号.阅读本书时,可按照各章的序号进行;也可按照图中箭头所示顺序进行.由于我们水平所限,尽管做了很大努力,可能还是会有很多不妥甚至是错误,望广大读者给予批评指正.本书的编写和出版过程中,得到了各方友人的热情关心和大力帮助,在此表示衷心的感谢.特别要感谢的是作者在学习控制工程时的导师和引路人九州工业大学小林敏弘名誉教授、名古屋大学大日方五郎教授、东京工业大学藤田政之教授和九州工业大学大屋胜敬教授.此外,向对本书初稿的不足之处提出指正的作者研究室的各位同仁表示感谢.后,向为本书的出版费尽心力的讲谈社横山真吾先生及我们的家人表示衷心的感谢.
近年,经常听到学生提出想要制作机器人.现在,随着技术的发展,用一些简单的办法就可以制作用遥控器操控动作的机器人,但是这些机器人的用途有限.如果需要机器人具有较高的自动化水平,并在实际生产和生活中发挥较大作用,就必须使用控制工程的知识.控制工程的适用范围非常广泛,可以说在工科专业中没有不需要使用控制的领域.进一步而言,在医学和经济等领域,控制工程的思维方式也变得日益重要.精通控制工程的话,会使您有活跃在各种领域的可能性.对于大多数的学生和企业技术人员而言,虽然控制工程的知识极为重要,但都有难学和难以理解的印象.由于控制工程的适用范围广泛,大多数状况下没有特定的具体研究对象,初学时理解困难的内容也较多.因此,作者根据自身对控制工程的理解,对经典控制论的内容进行整理,以初学者易于理解为出发点著述此书.特别将重点放在适用于控制工程的数学公式的理解方法和含义的说明上.本书的内容与现有的经典控制工程教材相比,在内容上可能存在一些不同,执笔时的想法是期望初学者尽可能理解和掌握本课程的关键内容.期待本书的读者能对控制工程产生一定的兴趣,也期待阅读本书的学生会在毕业设计和研究生的研究生涯中进行控制工程的相关研究.本书考虑了在教学中使用的便利性,按一章一节课的量将内容分为１４章.对于经典控制论的内容来说,从整体上可以分为动态系统的解析、反馈控制系统的解析与设计两大部分;对于每个具体内容,存在时间轴和频率轴两种思考方法,本书的内容即按照此方法进行分类,如图１所示.图１中,小旗中的号码表示各章的序号.阅读本书时,可按照各章的序号进行;也可按照图中箭头所示顺序进行.由于我们水平所限,尽管做了很大努力,可能还是会有很多不妥甚至是错误,望广大读者给予批评指正.本书的编写和出版过程中,得到了各方友人的热情关心和大力帮助,在此表示衷心的感谢.特别要感谢的是作者在学习控制工程时的导师和引路人九州工业大学小林敏弘名誉教授、名古屋大学大日方五郎教授、东京工业大学藤田政之教 授和九州工业大学大屋胜敬教授.此外,向对本书初稿的不足之处提出指正的作者研究室的各位同仁表示感谢.后,向为本书的出版费尽心力的讲谈社横山真吾先生及我们的家人表示衷心的感谢.
佐藤和也 平元和彦 平田研二
２０１０年夏
佐藤和也：工学博士，1996年，在日本九州工业大学研究生院工学研究学科设计生产工学专业获工学博士学位。现为佐贺大学教育研究院自然科学领域理工学系教授。
平元和彦：工学博士，1994年，在秋田大学研究生院矿山学研究学科生产机械工学专业获工学博士学位。现为新潟大学研究生院自然科学研究学科教授。
平田研二：信息科学博士，1999年，在北陆先端科学技术大学研究生院信息科学研究学科信息系统学专业获博士学位。现为富山大学学术研究部工学系教授。
目录
译者序
原书前言
第1章控制概念与微分方程的关联1
11位置、速度和加速度的关系1
12微分的含义2
13微分方程的含义3
14指数函数的性质4
15何谓控制5
16系统和数学模型6
17手动控制和自动控制7
18前馈控制和反馈控制8
第2章系统的数学模型12
21静态系统12
22动态系统13
221机械系统的数学模型13
222电气系统的模型15
23直流电机的模型17
第3章传递函数的作用21
31拉普拉斯变换的概念21
32传递函数23
33传递函数与系统框图24
331基本概念24
332系统框图的变换26
333系统框图的应用实例28
34系统的相似30
35拉普拉斯变换33
351拉普拉斯变换的定义33
352拉普拉斯变换的性质33
353基本函数的拉普拉斯
变换35
354拉普拉斯逆变换36
第4章动态系统的响应39
41动态系统的响应39
42脉冲响应及其计算39
43脉冲响应：微分方程41
44脉冲响应：传递函数42
45阶跃响应43
46阶跃响应的计算方法43
第5章系统的响应特性48
51瞬态特性和稳态特性48
52一阶延迟系统的响应50
521脉冲响应50
522单位阶跃响应51
53系统的极点53
第6章二阶延迟系统的响应57
61二阶延迟系统的脉冲响应57
611脉冲响应的计算57
612脉冲响应的解析59
62二阶延迟系统的阶跃响应61
621单位阶跃响应的计算61
622单位阶跃响应的解析63
63响应与极点的关系65
第7章极点与稳定性71
71稳态特性71
72瞬态特性与稳定性74
721稳定性74
722系统稳定性的判定：由单位
阶跃响应的计算入手74
723瞬态特性与极点的关系77
724劳斯稳定判别法78
第8章控制系统的构成及其稳定性83
81控制器的设计83
82控制系统的稳定性84
821前馈控制系统85
822反馈控制系统86
83控制系统的设计86
831前馈控制系统的设计87
832前馈控制系统的特征89
833反馈控制系统的设计89
834反馈控制系统的特征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：过去偏差信息的
使用100
913PID控制：未来偏差信息的
使用103
92控制器设计参数的取值与控制
系统极点的关系104
921P控制104
922PI控制106
923PID控制108
第10章反馈控制系统的稳态特性111
101稳态误差111
102对于目标值的稳态误差112
103对于外界干扰的稳态
误差113
104内部模型原理114
第11章频率特性的解析120
111频率响应120
112频率特性122
1121基本特性122
1122一阶延迟系统的频率
特性123
1123关于伯德图的横轴123
113基本要素的频率特性125
1131比例要素125
1132积分要素125
1133微分要素125
1134一阶延迟要素126
1135一阶超前要素128
第12章伯德图的相关特性与频率传递
函数134
121伯德图的合成134
122引起共振的二阶延迟系统
伯德图140
123带宽与阶跃响应的关系141
124频率传递函数144
1241一阶延迟系统的频率传递
函数144
1242一般形式的频率传递
函数146
125矢量轨迹146
第13章奈奎斯特稳定判别法152
131反馈控制系统的稳定性：用
稳定裕度来考虑152
132反馈控制系统的稳定性：
特性多项式154
133奈奎斯特稳定判别法：
准备156
134奈奎斯特稳定判别法：使用
方法157
135奈奎斯特稳定判别法的
简化159
136稳定裕度：相位裕度和增益
裕度161
第14章基于回路整形法的反馈控制
系统设计169
141控制系统的性能评价与回路
整形169
142回路整形的思考方法170
143基于相位延迟控制器的反馈
控制系统设计173
144基于相位超前控制器的反馈
控制系统设计175
145基于相位延迟/相位超前控制
器的反馈控制系统设计177
附录186
附录1一阶延迟系统频率响应的
推导186
附录2奈奎斯特稳定判别法的
推导188
参考文献192
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