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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030162113丛书名: 国外高校电子信息类优秀教材
编辑推荐
控制系统,高等学校,教材,英文
内容简介
《现代控制系统（第十版）（影印版）》是为工科类本科生编写的有关控制系统的一本基础性教材。
《现代控制系统（第十版）（影印版）》通过丰富的实例，生动形象、深入浅出地介绍了基本的反馈控制系统的理论，使学生易于理解和接受。所给出的控制工程方法是建立在数学基础上的，并强调了对物理系统的建模和按实际系统的性能要求进行控制系统设计。为便于教学，《现代控制系统（第十版）（影印版）》各章都附有丰富的习题，在附录中介绍了计算机辅助分析和设计工具MATLAB和STMULINK，并设置了一个配套的教学网站http：//www.prenhall.com/dorf。
《现代控制系统（第十版）（影印版）》是在第九版的基础上编写而成的，继续发展和完善了有关计算机辅助分析和设计的内容，配套的网站也在经常不断地更新内容。
《现代控制系统（第十版）（影印版）》通过丰富的实例，生动形象、深入浅出地介绍了基本的反馈控制系统的理论，使学生易于理解和接受。所给出的控制工程方法是建立在数学基础上的，并强调了对物理系统的建模和按实际系统的性能要求进行控制系统设计。为便于教学，《现代控制系统（第十版）（影印版）》各章都附有丰富的习题，在附录中介绍了计算机辅助分析和设计工具MATLAB和STMULINK，并设置了一个配套的教学网站http：//www.prenhall.com/dorf。
《现代控制系统（第十版）（影印版）》是在第九版的基础上编写而成的，继续发展和完善了有关计算机辅助分析和设计的内容，配套的网站也在经常不断地更新内容。
目 录
目录
前言
关于作者
第1章 控制系统导论 1
1.1 引言 2
1.2 自动控制简史 4
1.3 反馈应用的两个实例 7
1.4 控制工程实践 8
1.5 现代控制系统实例 9
1.6 自动装配与机器人 16
1.7 控制系统前瞻 17
1.8 工程设计 18
1.9 机电系统 19
1.10 控制系统设计 23
1.11 设计实例：转盘速度控制 24
1.12 设计实例：胰岛素注射控制系统 26
1.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 27
基础练习题 29
一般练习题 30
难题 34
设计题 35
术语和概念 36
第2章 系统的数学模型 37
2.1 引言 38
2.2 物理系统的微分方程 38
2.3 物理系统的线性近似 43
2.4 Laplace变换 46
2.5 线性系统的传递函数 52
2.6 方框图模型 63
2.7 信号流图模型 72
2.8 控制系统的计算机分析 78
2.9 设计实例 79
2.10 利用MATLAB进行系统仿真 89
2.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 102
2.12 小结 105
基础练习题 105
一般练习题 111
难题 124
设计题 125
MATLAB练习题 126
术语和概念 128
第3章 状态变量模型 130
3.1 引言 131
3.2 动态系统的状态变量 131
3.3 状态微分方程 134
3.4 信号流图和方框图模型 137
3.5 信号流图和方框图模型的其他形式 147
3.6 由状态方程求传递函数 153
3.7 时间响应和状态转移矩阵 154
3.8 时间响应的离散时间近似求解 158
3.9 设计实例：打印机传动带的驱动 163
3.10 利用MATLAB分析状态变量模型 170
3.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 173
3.12 小结 176
基础练习题 177
一般练习题 179
难题 186
设计题 188
MATLAB练习题 189
术语和概念 190
第4章 反馈控制系统的特性 191
4.1 开环和闭环控制系统 192
4.2 控制系统对参数变化的灵敏度 194
4.3 控制系统瞬态响应的控制 197
4.4 反馈控制系统的干扰信号 201
4.5 稳态误差 206
4.6 反馈的代价 208
4.7 设计实例：英吉利海峡海底隧道钻机 209
4.8 设计实例：火星漫游车 212
4.9 利用MATLAB分析控制系统特性 214
4.10 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 219
4.11 小结 224
基础练习题 226
一般练习题 228
难题 235
设计题 238
MATLAB练习题 240
术语和概念 242
第5章 反馈控制系统的性能 243
5.1 引言 244
5.2 测试输入信号 245
5.3 二阶系统的性能 247
5.4 第三个极点和零点对二阶系统响应的影响 253
5.5 阻尼比的估计 258
5.6 s平面中根的位置和瞬态响应 259
5.7 反馈控制系统的稳态误差 260
5.8 非单位反馈系统的稳态误差 265
5.9 性能指标 267
5.10 线性系统的简化 276
5.11 设计实例：哈勃太空望远镜指向控制 279
5.12 利用MATLAB和Simulink分析系统性能 282
5.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 291
5.14 小结 295
基础练习题 295
一般练习题 299
难题 304
设计题 306
MATLAB练习题 308
术语和概念 310
第6章 线性反馈系统的稳定性 311
6.1 稳定性的概念 312
6.2 Routh-Hurwitz稳定性判据 316
6.3 反馈控制系统的相对稳定性 324
6.4 状态变量系统的稳定性 325
6.5 设计实例：履带车转向控制 329
6.6 利用MATLAB分析系统稳定性 331
6.7 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 339
6.8 小结 342
基础练习题 343
一般练习题 345
难题 348
设计题 350
MATLAB练习题 352
术语和概念 353
第7章 根轨迹法 354
7.1 引言 355
7.2 根轨迹的概念 355
7.3 绘制根轨迹的步骤 359
7.4 一个应用根轨迹法分析和设计控制系统的实例 374
7.5 利用根轨迹法进行参数设计 378
7.6 灵敏度与根轨迹 383
7.7 PID控制器 391
7.8 设计实例：激光操纵器控制系统 393
7.9 机器人控制系统设计 396
7.10 利用MATLAB研究根轨迹 398
7.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 404
7.12 小结 405
基础练习题 409
一般练习题 412
难题 421
设计题 424
MATLAB练习题 430
术语和概念 431
第8章 频率响应法 432
8.1 引言 433
8.2 频率响应图 435
8.3 一个绘制Bode图的实例 452
8.4 频率响应的测量 456
8.5 频域性能指标 458
8.6 对数幅相图 461
8.7 设计实例：雕刻机控制系统 461
8.8 利用MATLAB的频率响应法 465
8.9 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 471
8.10 小结 472
基础练习题 477
一般练习题 480
难题 490
设计题 491
MATLAB练习题 494
术语和概念 496
第9章 频域稳定性 497
9.1 引言 498
9.2 s-平面上的围线映射 499
9.3 Nyquist判据 504
9.4 相对稳定性与Nyquist判据 516
9.5 在频域中确定时域性能指标 522
9.6 系统带宽 529
9.7 具有延时的控制系统的稳定性 530
9.8 设计实例：遥控侦察车 534
9.9 频域中的PID控制器 537
9.10 利用MATLAB进行频域稳定性分析 538
9.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 547
9.12 小结 549
基础练习题 556
一般练习题 562
难题 572
设计题 574
MATLAB练习题 579
术语和概念 580
第10章 反馈控制系统的设计 581
10.1 引言 582
10.2 系统设计方法 583
10.3 串联校正网络 585
10.4 利用Bode图设计相位超前校正 589
10.5 利用根轨迹设计相位超前校正 595
10.6 利用积分网络设计系统 601
10.7 利用根轨迹设计相位滞后校正 604
10.8 利用Bode图设计相位滞后校正 608
10.9 用解析法和计算机法进行基于Bode图的系统设计 613
10.10 带前置滤波器的系统 615
10.11 *小拍响应设计 617
10.12 设计实例：转子绕线机控制系统 620
10.13 设计实例：X-Y绘图仪 623
10.14 利用MATLAB进行系统设计 626
10.15 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 633
10.16 小结 634
基础练习题 636
一般练习题 638
难题 649
设计题 652
MATLAB练习题 656
术语和概念 658
第11章 状态变量反馈系统的设计 659
11.1 引言 660
11.2 可控性 660
11.3 可观性 663
11.4 全状态反馈控制设计 666
11.5 Ackermann公式 670
11.6 观测器设计 671
11.7 补偿器设计：集成的全状态反馈和观测器 675
11.8 参考输入 681
11.9 **控制系统 683
11.10 内模式设计 693
11.11 设计实例：自动测试系统 696
11.12 利用MATLAB设计状态变量 699
11.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 707
11.14 小结 709
基础练习题 709
一般练习题 710
难题 714
设计题 717
MATLAB练习题 719
术语和概念 722
第12章 鲁棒控制系统 723
12.1 引言 724
12.2 鲁棒控制系统和系统灵敏度 725
12.3 鲁棒性分析 728
12.4 具有不确定参数的系统 731
12.5 鲁棒控制系统的设计 733
12.6 PID控制器 738
12.7 鲁棒PID控制系统设计 740
12.8 设计实例：飞机自动驾驶仪 745
12.9 太空望远镜控制系统的设计 746
12.10 鲁棒绕线轴驱动的设计 748
12.11 鲁棒内模式控制系统 751
12.12 超精钻石切削机设计 753
12.13 伪定量反馈系统 757
12.14 利用MATLAB分析和设计鲁棒控制系统 759
12.15 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 762
12.16 小结 764
基础练习题 766
一般练习题 767
难题 773
设计题 777
MATLAB练习题 784
术语和概念 786
第13章 数字控制系统 787
13.1 引言 788
13.2 数字计算机控制系统的应用 788
13.3 采样系统 790
13.4 z变换 793
13.5 闭环反馈采样系统 798
13.6 z平面上的稳定性分析 800
13.7 二阶采样系统的性能 801
13.8 具有数字计算机补偿器的闭环系统 804
13.9 工作台运动控制系统设计 806
13.10 数字控制系统的根轨迹 808
13.11 数字控制器的实现 812
13.12 利用MATLAB分析和设计数字控制系统 813
13.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 818
13.14 小结 820
基础练习题 820
一般练习题 822
难题 824
设计题 826
MATLAB练习题 827
术语和概念 828
附录A MATLAB基础 831
附录B Simulink基础 849
参考文献 858
索引 871
网上资源(见配套网站)
附录C 符号、单位和转换因子
附录D Laplace变换对
附录E 矩阵代数初步
附录F 分贝换算表
附
前言
关于作者
第1章 控制系统导论 1
1.1 引言 2
1.2 自动控制简史 4
1.3 反馈应用的两个实例 7
1.4 控制工程实践 8
1.5 现代控制系统实例 9
1.6 自动装配与机器人 16
1.7 控制系统前瞻 17
1.8 工程设计 18
1.9 机电系统 19
1.10 控制系统设计 23
1.11 设计实例：转盘速度控制 24
1.12 设计实例：胰岛素注射控制系统 26
1.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 27
基础练习题 29
一般练习题 30
难题 34
设计题 35
术语和概念 36
第2章 系统的数学模型 37
2.1 引言 38
2.2 物理系统的微分方程 38
2.3 物理系统的线性近似 43
2.4 Laplace变换 46
2.5 线性系统的传递函数 52
2.6 方框图模型 63
2.7 信号流图模型 72
2.8 控制系统的计算机分析 78
2.9 设计实例 79
2.10 利用MATLAB进行系统仿真 89
2.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 102
2.12 小结 105
基础练习题 105
一般练习题 111
难题 124
设计题 125
MATLAB练习题 126
术语和概念 128
第3章 状态变量模型 130
3.1 引言 131
3.2 动态系统的状态变量 131
3.3 状态微分方程 134
3.4 信号流图和方框图模型 137
3.5 信号流图和方框图模型的其他形式 147
3.6 由状态方程求传递函数 153
3.7 时间响应和状态转移矩阵 154
3.8 时间响应的离散时间近似求解 158
3.9 设计实例：打印机传动带的驱动 163
3.10 利用MATLAB分析状态变量模型 170
3.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 173
3.12 小结 176
基础练习题 177
一般练习题 179
难题 186
设计题 188
MATLAB练习题 189
术语和概念 190
第4章 反馈控制系统的特性 191
4.1 开环和闭环控制系统 192
4.2 控制系统对参数变化的灵敏度 194
4.3 控制系统瞬态响应的控制 197
4.4 反馈控制系统的干扰信号 201
4.5 稳态误差 206
4.6 反馈的代价 208
4.7 设计实例：英吉利海峡海底隧道钻机 209
4.8 设计实例：火星漫游车 212
4.9 利用MATLAB分析控制系统特性 214
4.10 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 219
4.11 小结 224
基础练习题 226
一般练习题 228
难题 235
设计题 238
MATLAB练习题 240
术语和概念 242
第5章 反馈控制系统的性能 243
5.1 引言 244
5.2 测试输入信号 245
5.3 二阶系统的性能 247
5.4 第三个极点和零点对二阶系统响应的影响 253
5.5 阻尼比的估计 258
5.6 s平面中根的位置和瞬态响应 259
5.7 反馈控制系统的稳态误差 260
5.8 非单位反馈系统的稳态误差 265
5.9 性能指标 267
5.10 线性系统的简化 276
5.11 设计实例：哈勃太空望远镜指向控制 279
5.12 利用MATLAB和Simulink分析系统性能 282
5.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 291
5.14 小结 295
基础练习题 295
一般练习题 299
难题 304
设计题 306
MATLAB练习题 308
术语和概念 310
第6章 线性反馈系统的稳定性 311
6.1 稳定性的概念 312
6.2 Routh-Hurwitz稳定性判据 316
6.3 反馈控制系统的相对稳定性 324
6.4 状态变量系统的稳定性 325
6.5 设计实例：履带车转向控制 329
6.6 利用MATLAB分析系统稳定性 331
6.7 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 339
6.8 小结 342
基础练习题 343
一般练习题 345
难题 348
设计题 350
MATLAB练习题 352
术语和概念 353
第7章 根轨迹法 354
7.1 引言 355
7.2 根轨迹的概念 355
7.3 绘制根轨迹的步骤 359
7.4 一个应用根轨迹法分析和设计控制系统的实例 374
7.5 利用根轨迹法进行参数设计 378
7.6 灵敏度与根轨迹 383
7.7 PID控制器 391
7.8 设计实例：激光操纵器控制系统 393
7.9 机器人控制系统设计 396
7.10 利用MATLAB研究根轨迹 398
7.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 404
7.12 小结 405
基础练习题 409
一般练习题 412
难题 421
设计题 424
MATLAB练习题 430
术语和概念 431
第8章 频率响应法 432
8.1 引言 433
8.2 频率响应图 435
8.3 一个绘制Bode图的实例 452
8.4 频率响应的测量 456
8.5 频域性能指标 458
8.6 对数幅相图 461
8.7 设计实例：雕刻机控制系统 461
8.8 利用MATLAB的频率响应法 465
8.9 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 471
8.10 小结 472
基础练习题 477
一般练习题 480
难题 490
设计题 491
MATLAB练习题 494
术语和概念 496
第9章 频域稳定性 497
9.1 引言 498
9.2 s-平面上的围线映射 499
9.3 Nyquist判据 504
9.4 相对稳定性与Nyquist判据 516
9.5 在频域中确定时域性能指标 522
9.6 系统带宽 529
9.7 具有延时的控制系统的稳定性 530
9.8 设计实例：遥控侦察车 534
9.9 频域中的PID控制器 537
9.10 利用MATLAB进行频域稳定性分析 538
9.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 547
9.12 小结 549
基础练习题 556
一般练习题 562
难题 572
设计题 574
MATLAB练习题 579
术语和概念 580
第10章 反馈控制系统的设计 581
10.1 引言 582
10.2 系统设计方法 583
10.3 串联校正网络 585
10.4 利用Bode图设计相位超前校正 589
10.5 利用根轨迹设计相位超前校正 595
10.6 利用积分网络设计系统 601
10.7 利用根轨迹设计相位滞后校正 604
10.8 利用Bode图设计相位滞后校正 608
10.9 用解析法和计算机法进行基于Bode图的系统设计 613
10.10 带前置滤波器的系统 615
10.11 *小拍响应设计 617
10.12 设计实例：转子绕线机控制系统 620
10.13 设计实例：X-Y绘图仪 623
10.14 利用MATLAB进行系统设计 626
10.15 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 633
10.16 小结 634
基础练习题 636
一般练习题 638
难题 649
设计题 652
MATLAB练习题 656
术语和概念 658
第11章 状态变量反馈系统的设计 659
11.1 引言 660
11.2 可控性 660
11.3 可观性 663
11.4 全状态反馈控制设计 666
11.5 Ackermann公式 670
11.6 观测器设计 671
11.7 补偿器设计：集成的全状态反馈和观测器 675
11.8 参考输入 681
11.9 **控制系统 683
11.10 内模式设计 693
11.11 设计实例：自动测试系统 696
11.12 利用MATLAB设计状态变量 699
11.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 707
11.14 小结 709
基础练习题 709
一般练习题 710
难题 714
设计题 717
MATLAB练习题 719
术语和概念 722
第12章 鲁棒控制系统 723
12.1 引言 724
12.2 鲁棒控制系统和系统灵敏度 725
12.3 鲁棒性分析 728
12.4 具有不确定参数的系统 731
12.5 鲁棒控制系统的设计 733
12.6 PID控制器 738
12.7 鲁棒PID控制系统设计 740
12.8 设计实例：飞机自动驾驶仪 745
12.9 太空望远镜控制系统的设计 746
12.10 鲁棒绕线轴驱动的设计 748
12.11 鲁棒内模式控制系统 751
12.12 超精钻石切削机设计 753
12.13 伪定量反馈系统 757
12.14 利用MATLAB分析和设计鲁棒控制系统 759
12.15 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 762
12.16 小结 764
基础练习题 766
一般练习题 767
难题 773
设计题 777
MATLAB练习题 784
术语和概念 786
第13章 数字控制系统 787
13.1 引言 788
13.2 数字计算机控制系统的应用 788
13.3 采样系统 790
13.4 z变换 793
13.5 闭环反馈采样系统 798
13.6 z平面上的稳定性分析 800
13.7 二阶采样系统的性能 801
13.8 具有数字计算机补偿器的闭环系统 804
13.9 工作台运动控制系统设计 806
13.10 数字控制系统的根轨迹 808
13.11 数字控制器的实现 812
13.12 利用MATLAB分析和设计数字控制系统 813
13.13 循序渐进设计实例：磁盘驱动读取系统 818
13.14 小结 820
基础练习题 820
一般练习题 822
难题 824
设计题 826
MATLAB练习题 827
术语和概念 828
附录A MATLAB基础 831
附录B Simulink基础 849
参考文献 858
索引 871
网上资源(见配套网站)
附录C 符号、单位和转换因子
附录D Laplace变换对
附录E 矩阵代数初步
附录F 分贝换算表
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