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现代控制系统（原书第14版）（英文版）

作者: [美] Richard C. Dorf （理查德·C. 多尔夫） , Robert H. Bishop(罗伯特·H. 毕晓普

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2023-07

版次: 1

ISBN: 9787121460074

定价: 199.00

装帧: 其他

页数: 988页

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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控制系统原理及相近课程是高等学校信息类和机电类等专业学生的核心课程之一，本书一直是此类课程畅销全球的教材范本，主要内容包括控制系统导论、系统数学模型、状态空间模型、反馈控制系统的特性、反馈控制系统的性能、线性反馈系统的稳定性、根轨迹法、频率响应法、频域稳定性、反馈控制系统设计、状态变量反馈系统设计、鲁棒控制系统和数字控制系统等。本书的例子和习题大多取材于现代科技领域中的实际问题，新颖而恰当。学习和解决这些问题，可以使学生的创造性素养得到潜移默化的提升。 Richard C. Dorf是美国加利福尼亚大学戴维斯分校的电气与计算机工程教授，IEEE会士和ASEE会士，一直活跃在控制系统设计和机器人等研究领域。作为在电子工程专业及其应用领域内的知名学者，Dorf教授已成功撰写和编著出版了多本工程类教材和手册。Robert H. Bishop是美国马凯特大学工学院院长，AIAA会士和AAS会士。在受聘马凯特大学之前，在得克萨斯大学奥斯汀分校航天工程与机械工程系任教20年，他是该校的杰出教授，拥有Joe J. King教授讲席。

Richard C. Dorf 美国加利福尼亚大学戴维斯分校电气与计算机工程荣誉退休教授，IEEE会士和ASEE会士。作为在电子工程专业及其应用领域内的知名学者，Dorf教授已经成功撰写和编著出版了多本工程类教材和手册。Dorf教授还是PIDA控制器的专利持有者。Robert H. Bishop 美国南佛罗里达大学工学院院长、应用工程研究院院长和电力工程系教授，AIAA会士、AAS会士和AAAS会士。之前曾任马凯特大学工学院院长。再早之前，Bishop教授是得克萨斯大学奥斯汀分校航天工程与机械工程系教授并担任系主任，是该校的杰出教授并拥有Joe J. King教授讲席。Bishop教授始终是一位活跃的教师和研究者，作为作者/合作者发表了至少145篇期刊或会议论文。 CHAPTER 1  Introduction to Control Systems  控制系统导论

1.1  Introduction  引言

1.2  Brief History of Automatic Control  自动控制简史

1.3  Examples of Control Systems  控制系统实例

1.4  Engineering Design  工程设计

1.5  Control System Design  控制系统设计

1.6  Mechatronic Systems  机电一体化系统

1.7  Green Engineering  绿色工程

1.8  The Future Evolution of Control Systems  控制系统前瞻

1.9  Design Examples  设计实例

1.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

1.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 2  Mathematical Models of Systems  系统数学模型

2.1  Introduction  引言

2.2  Differential Equations of Physical Systems  物理系统的微分方程（组）

2.3  Linear Approximations of Physical Systems  物理系统的线性近似

2.4  The Laplace Transform  拉普拉斯变换

2.5  The Transfer Function of Linear Systems  线性系统的传递函数

2.6  Block Diagram Models  框图模型

2.7  Signal-Flow Graph Models  信号流图模型

2.8  Design Examples  设计实例

2.9  The Simulation of Systems Using Control Design Software ?利用控制系统设计软件进行系统仿真

2.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

2.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 3  State Variable Models  状态空间模型

3.1  Introduction  引言

3.2  The State Variables of a Dynamic System  动态系统的状态变量

3.3  The State Differential Equation  状态微分方程（组）

3.4  Signal-Flow Graph and Block Diagram Models  信号流图模型和框图模型

3.5  Alternative Signal-Flow Graph and Block Diagram Models  ?其他形式的信号流图模型和框图模型

3.6  The Transfer Function from the State Equation  由状态方程求解传递函数

3.7  The Time Response and the State Transition Matrix  状态转移矩阵和系统时间响应

3.8  Design Examples  设计实例

3.9  Analysis of State Variable Models Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析状态空间模型

3.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

3.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 4  Feedback Control System Characteristics  反馈控制系统的特性

4.1  Introduction  引言

4.2  Error Signal Analysis  偏差信号分析

4.3  Sensitivity of Control Systems to Parameter Variations  控制系统对参数变化的灵敏度

4.4  Disturbance Signals in a Feedback Control System  反馈控制系统的干扰信号

4.5  Control of the Transient Response  系统瞬态响应的调控

4.6  Steady-State Error  稳态误差

4.7  The Cost of Feedback  反馈的代价

4.8  Design Examples  设计实例

4.9  Control System Characteristics Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析控制系统的特性

4.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

4.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 5  The Performance of Feedback Control Systems  反馈控制系统的性能

5.1  Introduction  引言

5.2  Test Input Signals  测试输入信号

5.3  Performance of Second-Order Systems  二阶系统的性能

5.4  Effects of a Third Pole and a Zero on the Second-Order System Response  ?零点和第三个极点对二阶系统响应的影响

5.5  The s-Plane Root Location and the Transient Response  s平面上特征根的位置与系统的瞬态响应

5.6  The Steady-State Error of Feedback Control Systems  反馈控制系统的稳态误差

5.7  Performance Indices  综合性能指标

5.8  The Simplification of Linear Systems  线性系统的简化

5.9  Design Examples  设计实例

5.10?System Performance Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析系统性能

5.11?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

5.12?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 6  The Stability of Linear Feedback Systems  线性反馈系统的稳定性

6.1  The Concept of Stability  稳定性的概念

6.2  The Routh?CHurwitz Stability Criterion  劳斯?C赫尔维茨稳定性判据

6.3  The Relative Stability of Feedback Control Systems  反馈控制系统的相对稳定性

6.4  The Stability of State Variable Systems  状态变量系统的稳定性

6.5  Design Examples  设计实例

6.6  System Stability Using Control Design Software  ?利用控制系统设计软件分析系统的稳定性

6.7  Sequential Design Example: Disk Drive Read System ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

6.8  Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 7  The Root Locus Method  根轨迹法

7.1  Introduction  引言

7.2  The Root Locus Concept  根轨迹的概念

7.3  The Root Locus Procedure  绘制根轨迹

7.4  Parameter Design by the Root Locus Method  应用根轨迹法进行参数设计

7.5  Sensitivity and the Root Locus  灵敏度与根轨迹

7.6  PID Controllers  PID控制器

7.7  Negative Gain Root Locus  负增益根轨迹

7.8  Design Examples  设计实例

7.9  The Root Locus Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析根轨迹

7.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

7.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 8  Frequency Response Methods  频率响应法

8.1  Introduction  引言

8.2  Frequency Response Plots  频率响应图

8.3  Frequency Response Measurements  频率响应测量

8.4  Performance Specifications in the Frequency Domain  频域性能指标

8.5  Log-Magnitude and Phase Diagrams  对数幅相图

8.6  Design Examples  设计实例

8.7  Frequency Response Methods Using Control Design Software  ?利用控制系统设计软件的频率响应方法

8.8  Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

8.9  Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 9  Stability in the Frequency Domain  频域稳定性

9.1  Introduction  引言

9.2  Mapping Contours in the s-Plane  s平面上的围线映射

9.3  The Nyquist Criterion  奈奎斯特稳定性判据

9.4  Relative Stability and the Nyquist Criterion  相对稳定性与奈奎斯特稳定性判据

9.5  Time-Domain Performance Criteria in the Frequency Domain  ?利用频域方法确定系统的时域性能指标

9.6  System Bandwidth  系统带宽

9.7  The Stability of Control Systems with Time Delays  时延系统的稳定性

9.8  Design Examples  设计实例

9.9  PID Controllers in the Frequency Domain  频域中的PID控制器

9.10?Stability in the Frequency Domain Using Control Design Software  ?利用控制系统设计软件分析频域稳定性

9.11?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

9.12?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础P
内容简介:
控制系统原理及相近课程是高等学校信息类和机电类等专业学生的核心课程之一，本书一直是此类课程畅销全球的教材范本，主要内容包括控制系统导论、系统数学模型、状态空间模型、反馈控制系统的特性、反馈控制系统的性能、线性反馈系统的稳定性、根轨迹法、频率响应法、频域稳定性、反馈控制系统设计、状态变量反馈系统设计、鲁棒控制系统和数字控制系统等。本书的例子和习题大多取材于现代科技领域中的实际问题，新颖而恰当。学习和解决这些问题，可以使学生的创造性素养得到潜移默化的提升。
作者简介:
Richard C. Dorf是美国加利福尼亚大学戴维斯分校的电气与计算机工程教授，IEEE会士和ASEE会士，一直活跃在控制系统设计和机器人等研究领域。作为在电子工程专业及其应用领域内的知名学者，Dorf教授已成功撰写和编著出版了多本工程类教材和手册。Robert H. Bishop是美国马凯特大学工学院院长，AIAA会士和AAS会士。在受聘马凯特大学之前，在得克萨斯大学奥斯汀分校航天工程与机械工程系任教20年，他是该校的杰出教授，拥有Joe J. King教授讲席。

Richard C. Dorf 美国加利福尼亚大学戴维斯分校电气与计算机工程荣誉退休教授，IEEE会士和ASEE会士。作为在电子工程专业及其应用领域内的知名学者，Dorf教授已经成功撰写和编著出版了多本工程类教材和手册。Dorf教授还是PIDA控制器的专利持有者。Robert H. Bishop 美国南佛罗里达大学工学院院长、应用工程研究院院长和电力工程系教授，AIAA会士、AAS会士和AAAS会士。之前曾任马凯特大学工学院院长。再早之前，Bishop教授是得克萨斯大学奥斯汀分校航天工程与机械工程系教授并担任系主任，是该校的杰出教授并拥有Joe J. King教授讲席。Bishop教授始终是一位活跃的教师和研究者，作为作者/合作者发表了至少145篇期刊或会议论文。
目录:
CHAPTER 1  Introduction to Control Systems  控制系统导论

1.1  Introduction  引言

1.2  Brief History of Automatic Control  自动控制简史

1.3  Examples of Control Systems  控制系统实例

1.4  Engineering Design  工程设计

1.5  Control System Design  控制系统设计

1.6  Mechatronic Systems  机电一体化系统

1.7  Green Engineering  绿色工程

1.8  The Future Evolution of Control Systems  控制系统前瞻

1.9  Design Examples  设计实例

1.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

1.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 2  Mathematical Models of Systems  系统数学模型

2.1  Introduction  引言

2.2  Differential Equations of Physical Systems  物理系统的微分方程（组）

2.3  Linear Approximations of Physical Systems  物理系统的线性近似

2.4  The Laplace Transform  拉普拉斯变换

2.5  The Transfer Function of Linear Systems  线性系统的传递函数

2.6  Block Diagram Models  框图模型

2.7  Signal-Flow Graph Models  信号流图模型

2.8  Design Examples  设计实例

2.9  The Simulation of Systems Using Control Design Software ?利用控制系统设计软件进行系统仿真

2.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

2.11?Summary  小结

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Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

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Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 3  State Variable Models  状态空间模型

3.1  Introduction  引言

3.2  The State Variables of a Dynamic System  动态系统的状态变量

3.3  The State Differential Equation  状态微分方程（组）

3.4  Signal-Flow Graph and Block Diagram Models  信号流图模型和框图模型

3.5  Alternative Signal-Flow Graph and Block Diagram Models  ?其他形式的信号流图模型和框图模型

3.6  The Transfer Function from the State Equation  由状态方程求解传递函数

3.7  The Time Response and the State Transition Matrix  状态转移矩阵和系统时间响应

3.8  Design Examples  设计实例

3.9  Analysis of State Variable Models Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析状态空间模型

3.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

3.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 4  Feedback Control System Characteristics  反馈控制系统的特性

4.1  Introduction  引言

4.2  Error Signal Analysis  偏差信号分析

4.3  Sensitivity of Control Systems to Parameter Variations  控制系统对参数变化的灵敏度

4.4  Disturbance Signals in a Feedback Control System  反馈控制系统的干扰信号

4.5  Control of the Transient Response  系统瞬态响应的调控

4.6  Steady-State Error  稳态误差

4.7  The Cost of Feedback  反馈的代价

4.8  Design Examples  设计实例

4.9  Control System Characteristics Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析控制系统的特性

4.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

4.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 5  The Performance of Feedback Control Systems  反馈控制系统的性能

5.1  Introduction  引言

5.2  Test Input Signals  测试输入信号

5.3  Performance of Second-Order Systems  二阶系统的性能

5.4  Effects of a Third Pole and a Zero on the Second-Order System Response  ?零点和第三个极点对二阶系统响应的影响

5.5  The s-Plane Root Location and the Transient Response  s平面上特征根的位置与系统的瞬态响应

5.6  The Steady-State Error of Feedback Control Systems  反馈控制系统的稳态误差

5.7  Performance Indices  综合性能指标

5.8  The Simplification of Linear Systems  线性系统的简化

5.9  Design Examples  设计实例

5.10?System Performance Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析系统性能

5.11?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

5.12?Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 6  The Stability of Linear Feedback Systems  线性反馈系统的稳定性

6.1  The Concept of Stability  稳定性的概念

6.2  The Routh?CHurwitz Stability Criterion  劳斯?C赫尔维茨稳定性判据

6.3  The Relative Stability of Feedback Control Systems  反馈控制系统的相对稳定性

6.4  The Stability of State Variable Systems  状态变量系统的稳定性

6.5  Design Examples  设计实例

6.6  System Stability Using Control Design Software  ?利用控制系统设计软件分析系统的稳定性

6.7  Sequential Design Example: Disk Drive Read System ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

6.8  Summary  小结

Skills Check  技能自测

Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 7  The Root Locus Method  根轨迹法

7.1  Introduction  引言

7.2  The Root Locus Concept  根轨迹的概念

7.3  The Root Locus Procedure  绘制根轨迹

7.4  Parameter Design by the Root Locus Method  应用根轨迹法进行参数设计

7.5  Sensitivity and the Root Locus  灵敏度与根轨迹

7.6  PID Controllers  PID控制器

7.7  Negative Gain Root Locus  负增益根轨迹

7.8  Design Examples  设计实例

7.9  The Root Locus Using Control Design Software  利用控制系统设计软件分析根轨迹

7.10?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

7.11?Summary  小结

Skills Check  技能自测

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Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 8  Frequency Response Methods  频率响应法

8.1  Introduction  引言

8.2  Frequency Response Plots  频率响应图

8.3  Frequency Response Measurements  频率响应测量

8.4  Performance Specifications in the Frequency Domain  频域性能指标

8.5  Log-Magnitude and Phase Diagrams  对数幅相图

8.6  Design Examples  设计实例

8.7  Frequency Response Methods Using Control Design Software  ?利用控制系统设计软件的频率响应方法

8.8  Sequential Design Example: Disk Drive Read System  循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

8.9  Summary  小结

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Exercises  基础练习题

Problems  一般习题

Advanced Problems  难题

Design Problems  设计题

Computer Problems  计算机辅助设计题

Terms and Concepts  术语和概念

CHAPTER 9  Stability in the Frequency Domain  频域稳定性

9.1  Introduction  引言

9.2  Mapping Contours in the s-Plane  s平面上的围线映射

9.3  The Nyquist Criterion  奈奎斯特稳定性判据

9.4  Relative Stability and the Nyquist Criterion  相对稳定性与奈奎斯特稳定性判据

9.5  Time-Domain Performance Criteria in the Frequency Domain  ?利用频域方法确定系统的时域性能指标

9.6  System Bandwidth  系统带宽

9.7  The Stability of Control Systems with Time Delays  时延系统的稳定性

9.8  Design Examples  设计实例

9.9  PID Controllers in the Frequency Domain  频域中的PID控制器

9.10?Stability in the Frequency Domain Using Control Design Software  ?利用控制系统设计软件分析频域稳定性

9.11?Sequential Design Example: Disk Drive Read System  ?循序渐进设计实例——磁盘驱动器读取系统

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