动态系统反馈控制:Franklin第八版

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"Feedback Control of Dynamic Systems" 是一本由F. Franklin、J.David Powell和Abbas Emami-Naeini合著的经典控制理论书籍,已更新至第八版,由Pearson于2019年出版。这本书是控制工程领域的必备参考书,提供了高清的非扫描版,使得公式和图表展示清晰易读。 该书详细探讨了动态系统的反馈控制原理,涵盖了控制理论的核心概念。"反馈控制"是一种重要的控制策略,通过比较系统输出与期望值之间的差异,形成误差信号,并利用这个误差来调整系统的输入,从而改善系统性能。在控制系统设计中,反馈控制具有稳定系统、抑制干扰和补偿系统非线性等重要作用。 书中可能包含以下关键知识点: 1. **拉普拉斯变换**:在控制系统分析中,拉普拉斯变换是将时域中的微分方程转换到复频域的工具,便于求解系统动态响应并分析其稳定性。 2. **控制系统的组成**:包括控制器、执行器、被控对象和传感器。控制器根据反馈信息调整输出,执行器改变系统状态,被控对象是实际需要控制的系统,传感器则用于测量系统状态。 3. **基本控制结构**:如开环控制和闭环控制(即反馈控制)。开环控制不依赖于反馈,而闭环控制则通过反馈实现对系统输出的精确调节。 4. **稳定性分析**:通过Routh-Hurwitz判据或根轨迹法判断闭环系统的稳定性,确保系统在所有条件下的稳定运行。 5. **控制器设计**:包括比例(P)、积分(I)、微分(D)控制器(PID控制器)的设计,以及最优控制、自适应控制和现代控制理论的应用。 6. **扰动和噪声抑制**:通过适当的反馈策略,减少外部扰动和内部噪声对系统性能的影响。 7. **非线性系统处理**:介绍如何在非线性动态系统中应用反馈控制,可能涉及线性化技术或非线性控制策略。 8. **数字控制**:随着计算机技术的发展,数字控制器(如PID控制器的数字实现)在现代控制系统中的应用,以及离散时间系统分析方法。 9. **实例分析**:书中可能提供各种工程应用实例,如航空航天、机械、化工等领域,帮助读者理解理论在实际问题中的应用。 10. **控制系统的仿真与实验**:介绍MATLAB、SIMULINK等工具在控制系统建模、仿真和设计中的应用,以及实验室实验设置。 《Feedback Control of Dynamic Systems》是一本深入讲解反馈控制理论及其在动态系统中应用的教材,适合控制工程专业的学生和从业者学习和参考。书中不仅涵盖了控制理论的基本概念,还涉及了最新的研究成果和技术进展,有助于提升读者在控制系统设计和分析方面的能力。