一个随团参观的旅游者第一次来到颐和园就会感受到它的雄伟和壮丽,但只有当他在不同季节和不同时间多次游览颐和园,并在游客较少时驻足留连、仔细品味,才能更深刻地领略到它建筑的精致、风格的和谐以及四时八节景色的美妙。学习也是一样,学习基础性课程时更是如此。出于这一考虑,编者根据多年教学的体会编辑了这本《自动控制理论例题习题集》,目的是希望读者在系统地修读或自学了自动控制理论的基本知识后,再通过对这些例题的阅读理解和对习题的练习,能在这门具有广泛工程实际背景的课程中,深刻领会它的概念、定理和方法,从而达到深入掌握这一门课程知识的目标。
本书包括了现在通行的自动控制理论课程的基本内容。这13章各章都由内容梗概、例题和习题组成。内容梗概部分分成几个小节,扼要介绍了该章的重要概念、主要结论、常用计算方法和相关公式。对于初学者和自学者,它不能完全取代常用的教科书,因为它缺少教科书上那种由浅入深、循序渐进的讲解。即使对于那些已经修读过自动控制理论的读者,手边也应当保留一本编写得较好、自己阅读得较熟练的教科书。例题部分所占篇幅较大,对每一个例题都给出了比较详细的、步骤清晰的解题过程。对许多例题,题解之后还附加了一项或几项说明,其中或者介绍多种不同的解法,或者对例题没有直接提问的问题作更深入的讨论。这些说明可以帮助读者更好地理解本课程的基本内容,同时也有助于启发读者对各种问题作进一步思考和分析。习题部分覆盖了本章所讨论的全部内容,只要熟悉本章的内容梗概和例题,读者就可以独立完成全部习题。从另一方面讲,读者也可以根据自己完成习题的情况检查自己对本章内容的掌握程度。为了更深入掌握这门课程,建议读者在完成习题之后,也仿照例题后的说明,从不同角度、以不同方法解决同一个问题,并以此验证自己的计算结果。
附录主要包括常用的数学工具和各章习题的参考答案。除拉普拉斯变换、z变换、常用非线性元件的描述函数以及线性空间和矩阵理论的基本知识外,附录中还介绍了MATLAB的基本和常用命令。读者如果学会使用MATLAB的这些命令,对检查自己的解题结果、验证自己对同一问题的多方面思考和提高学习兴趣是十分有益的。附录中还包括了清华大学自动化系三届硕士研究生的控制理论入学考试题,以供有兴趣的读者参考。
前言 本书的第2~4章由窦曰轩编写,第9~11章由杜继宏编写,其余各章由王诗宓编写。由于编者水平有限,对本书的错误、缺点和不足之处,衷心希望读者批评指正。