现代控制工程第五版:MATLAB贯穿的经典教材

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《现代控制工程第五版》是一本权威且深入的自动控制系统教材,由Katsuhiko Ogata撰写,由Prentice Hall出版。本书针对自动化领域专业人士和学生,全面涵盖了控制理论的核心内容,包括连续控制系统建模(如电气、机械、流体动力和热力学系统的动态分析)、动态系统的瞬态和稳态分析、根轨迹分析与设计、频率域分析与设计方法,特别是PID控制器及其变形设计。书中特别强调了MATLAB在控制问题分析和设计中的应用,使读者能够通过实践掌握这些理论。 书中深入讲解了反馈控制原理,这是一种关键的控制策略,通过测量系统的输出并根据误差进行调整,确保系统稳定性和精度。频率响应法是另一种重要的分析工具,它帮助工程师理解系统的动态特性,特别是在处理频域性能时。 PID控制器是经典的控制器设计方法,因其简单易用和适应性强而被广泛使用。它结合比例(P)、积分(I)和微分(D)三个控制参数,能够在许多情况下提供有效的控制。作者详细介绍了PID参数调整技巧,以及如何通过优化这些参数来改善系统的响应速度和抑制噪声。 现代控制理论的基石——状态空间分析,为高级控制设计提供了强有力的方法。本书通过引入状态变量,将复杂的系统行为简化为线性系统,便于进行更精确的分析和设计。这使得工程师能够更好地理解和处理非线性系统的复杂行为。 此外,书中还提到了“后现代控制理论”——鲁棒控制系统,这是20世纪80至90年代发展起来的一种理论,着重于设计在面对不确定性和扰动时仍能保持稳定性的控制器。这一章节对于那些寻求提高系统鲁棒性及抗干扰能力的读者具有重要价值。 《现代控制工程第五版》不仅提供了丰富的理论知识,而且强调了实际操作的技能培养,通过MATLAB的集成应用,读者可以将理论知识转化为实践能力。无论是初学者还是经验丰富的工程师,都能从中收获深入的理解和宝贵的经验。这本书是对控制工程领域的全面综述,是学习和研究自动化领域的必备参考资料。