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线性控制系统工程
出版时间：&&出版社：清华大学出版社&&作者：Morris Driels&&页数：628&&Tag标签：无&&
由MorrisDriels编著的“LinearControlSystemsEngineering”一书出版于1995年。本书的定位是要为机械工程、电机工程、电子工程、计算机工程等非控制工程专业的本科生提供一本内容适度、实用性强和学时较少的控制理论教材。内容覆盖了经典控制理论和现代控制理论的基础部分，方法包括了频率响应法、根轨迹法和状态空间法。本书已被美国多所知名大学采用作为机械工程等专业的本科层次的控制理论教材或主要教学参考书。书本的特点是，从非控制工程专业本科生对控制理论的需求和教学学时相对要少的实情出发，相比于流行的控制工程专业控制理论教材，在体系结构和内容安排上作了富有新意的改革。（1）打破了章节式结构的常规，将全书的理论和方法的内容分解为相对独立的25个专题。每个专题作为一个教学单位时间的授课材料，各个专题具有大体相当的份量。并且，区分不同的情况，有的只由一个专题构成一个知识主题，有的则由二到三个专题构成一个知识主题。全书由若干个知识主题所组成，如反馈控制引论，一阶系统，二阶系统，高阶系统，基于稳态误差的系统分类，根轨迹法，Nyquist分析，Bode分析，频率响应法，系统补偿，状态空间描述，状态空间分析，状态空间设计等。（2）打破了按一个结论引入例子的惯例，对每个专题都集中提供有相应的3个左右的具有实际工程背景的例子，以比较实际的方式来具体说明专题知识的运用，同时还配备有一批习题供学生来自行检验对专题知识的掌握。（3）打破了只讲理论方法不讲案例研究的传统，在书中的最后部分专门给出有7个控制系统设计的案例研究的专题。例如，波能吸收装载，导弹姿态控制，机械手，液位控制，船舶驾驶控制，巡航导弹姿态控制，具有柔性的机床的功率驱动系统等。这些案例研究，问题来自专业工程，系统类型实际多样，设计方法选择不同，知识运用综合灵活。本书作者的教学实践表明，这种体系结构和内容安排已经取得了很好的效果，通过较少的教学学时，既加深了学生对基本理论和基本方法的理解深度和运用能力，也提高了学生运用所学知识解决实际工程问题的能力，这对于非控制工程专业本科生的知识需要和认识规律无疑是很合适的。
　　《国际知名大学原版教材·信息技术学科与电气工程学科系列（2）：线性控制系统工程》的定位是要为机械工程、电机工程、电子工程、计算机工程等非控制工程专业的本科生提供一本内容适度、实用性强和学时较少的控制理论教材。内容覆盖了经典控制理论和现代控制理论的基础部分，方法包括了频率响应法、根轨迹法和状态空间法。《国际知名大学原版教材·信息技术学科与电气工程学科系列（2）：线性控制系统工程》已被美国多所知名大学采用作为电子工程等专业的本科层次的控制理论教材或主要教学参考书。　　《国际知名大学原版教材·信息技术学科与电气工程学科系列（2）：线性控制系统工程》的主要特点是，从非控制工程专业本科生对控制理论的需求和教学学时相对要少的实情出发，在体系结构和内容安排上作了富有新意的改革。例如，破除章节式结构、设立专题；破除按一个结论引入例子的惯例，增加来自不同专业工程的研究案例。
作者：（美国）德赖斯（Morris Driels）
PrefaceMODULE l INTRODUCTION TO FEEDBACK CONTROLMODULE 2 TRANSFER FUNCTIONS AND BLOCK DIAGRAM ALGEBRATransfer FunctionsBlock Diagram AlgebraMODULE 3 FIRST-ORDER SYSTEMSImpulse ResponseStep ResponseRamp ResponseHarmonic ResponseFirst-Order Feedback SystemsComplex-Plane Representation： Poles and ZerosPoles and Zeros of First-Order SystemsDominant PolesMODULE 4 SECOND-ORDER SYSTEM$Second-Order Electrical SystemStep ResponseMODULE 5 SECOND-ORDER SYSTEM TIME-DOMAIN RESPONSERamp ResponseHarmonic ResponseRelationship between System Poles and Transient ResponseTime-Domain Performance SpecificationsMODULE 6 SECOND-ORDER SYSTEMS： DISTURBANCE REJECTION AND RATEFEEDBACKOpen- and Closed-Loop Disturbance RejectionEffect of Velocity FeedbackMODULE 7 HIGHER-ORDER SYSTEMSReduction to Lower-Order SystemsThird-Order SystemsEffect of a Closed-Loop ZeroOccurrence of Closed-Loop ZerosMODULE 8 SYSTEM TYPE： STEADY-STATE ERRORSImpulse InputStep InputRamp InputAcceleration InputNon-Unity-Feedback Control SystemsMODULE 9 ROUTH'S METHOD，ROOT LOCUS： MAGNITUDE AND PHASEEQUATIONSRouth's Stability CriterionRoot Locus Method： Magnitude and Phase EquationsMODULE 10 RULES FOR PLOTTING THE ROOT LOCUSMODULE 11 SYSTEM DESIGN USING THE ROOT -LOCUSMultiLoop SystemSystem Design in the Complex PlanePerformance Requirements as Complex-Plane ConstraintsSteady-State ErrorDesirable Areas of Complex Plane for “Good” ResponseMODULE 12 FREQUENCY RESPONSE AND NYQUIST DIAGRAMSMODULE 13 NYQUIST STABILITY CRITERIONMODULE 14 NYQUIST ANALYSIS AND RELATIVE STABILITYMODULE 15 BODE DIAGRAMSMODULE 16 BODE ANALYSISMODULESTABILITYMODULEAND GAIN AND PHASEMARGINSMODULE 17 TIME RESPONSE FROM FREQUENCY RESPONSEMODULE 18 FREQUENCY-DOMAIN SPECIFICATIONS AND CLOSED-LOOP FREQUENCYRESPONSEMODULE 19 PHASE LEAD COMPENSATIONMODULE 20 PHASE LAG AND LEAD-LAG COMPENSATIONMODULE 21 MULTIMODE CONTROLLERSMODULE 22 STATE-SPACE SYSTEM DESCRIPTIONSMODULE 23 STATE-SPACE SYSTEM RESPONSEMODULECONTROLLABILITYMODULEANDOBSERVABILITYMODULE 24 STATE-SPACE CONTROLLER DESIGNMODULE 25 STATE-SPACE OBSERVER DESIGNMODULE 26 WAVE ENERGY ABSORBTION DEVICEMODULE 27 MISSILE ATTITUDE CONTROLLERMODULE 28 ROBOTIC HAND DESIGNMODULE 29 PUMPED STORAGE FLOW CONTROL SYSTEMMODULE 30 SHIP STEERING CONTROL SYSTEMMODULE 31 CRUISE MISSILE ALTITUDE CONTROL SYSTEMMODULE 32 MACHINE TOOL POWER DRIVE SYSTEM WITH FLEXIBILITYAPPENDIX 1 REVIEW OF LAPLACE TRANSFORMS AND THEIR USE IN SOLVINGDIFFERENTIAL EQUATIONS
Module 24 demonstrated how the dynamics of a system may be altered by feeding back the state variables through a suitable gain vector g and subtracting it from the input r to form the control signal u.A question arises regarding situations where not all of the state variables are available from which the feedback control signal may be derived.This may happen because some of the state variables do not correspond to physical variables and therefore cannot be measured or because of the prohibitive cost in providing a sensor for each state variable in the system.Whatever the reason,the unavailability of all state variables prevents controller design as previously outlined,and alternative methods are needed. OBSERVER SYNTHESIS The approach taken to solve this problem is to construct a model of the system under study,obtain all the state variables from the model,and then assume (subject to certain restrictions) that the computed state variables are good approximations to the true state variables.From these computed state variables,a suitable controller for the actual system may be constructed using the techniques described in Module 24.
媒体关注与评论
Linear Control Systems Engineering”是一本不可多得的好教材，内容新颖，题材广泛，结构别具一格，分析透彻生动，理论紧密联系实际，目前已被美国多所知名大学作为本科层次的控制理论教材或主要教学参考书。
《国际知名大学原版教材o信息技术学科与电气工程学科系列:线性控制系统工程》适用于普通高等院校控制类专业本科生，对自动控制课程有较高要求的非控制类本科生和研究生作为教材或参考书之用，也可供相关领域的工程师和技术人员作为自学参考之用。
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用户评论&(总计7条)
&&&&哈哈，要学好英语了~~
&&&&没看完，但感觉亚历山大~要努力学好英语才行~
&&&&非常不错，影印的质量很好。
&&&&拿到时表面挺脏，而且封面有些泛黄，里面就没啥问题
&&&&非常好的一本书，思路非常清晰透彻，是学习的绝佳教材
&&&&用清晰简洁的语言和丰富的示例及图表将自动控制的基本原理讲得非常清楚，是本好书。
&&&&专业需要，快递I给力，贴和课程，参考专业两用
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Solution of module 7
Solutions:
C500.2?? R(s?1)(s?5)(s?50)(1?s)(1?0.2s)(1?1/50s)
Neglecting pole
S= -50 C0.2
1nd order overdamped, dominated by pole S= -1 ?
unit step response as shown
C1001005??? R(S?1)(S2?12S?20)(S?1)(S?2)(S?10)(1?S)(1?1/2S)(1?1/10S)?
R(S?1)(1?1/2S)
Second order , over damped.
C1010?? 22
R(S?5)(S?2S?2)(S?4)(S?5)(S?1?j)(S?1?j)(S?2j)(S?2j)
Response will be dominated by imaginary axis poles, which will oscillate with constant amplitude. Steady state output is Css(t)?0.25.
C14? R4S2?4
C72(S?8)72(S?8) ??
R(S?4)(S?12)(S2?8S?12)(S?4)(S?12)(S?2)(S?6)
(1?1/4S)(1?1/12S)(1?1/2S)(1?1/6S)
This time, approximate to a second order system
R(1?1/2S)(1?1/4S)
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