理論力學（第2版）/高等院校力學教材，普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2026

編輯推薦

　　《理論力學（第2版）/高等院校力學教材，普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材》主要特色：全書體係清楚閤理，理論闡述簡明，文字簡潔。適當提高起點，刪除瞭與物理學重復的內容，增加瞭反映現代科學技術的有關內容。同時注意精選內容，以減少教學學時。突齣工程觀念的培養和力學在工程中的應用。編入瞭大量密切聯係工程實際的例題與習題，以便於教師選用和學生練習。在編寫過程中，注意通過對工程實例的簡化和比較，培養學生建立力學模型和解決實際問題的能力。按照新的理論力學教學基本要求，對非基本要求內容均加上星號予以區彆，以便於使用者根據需要選用。加星號的內容屬於加深和拓寬部分。力求進行啓發式教學，編入一些思考題，嘗試用提問的方式進行教學，從而將對重要概念的理解引嚮深入，給學生留下思考的空間。

內容簡介

　　《理論力學（第2版）/高等院校力學教材，普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材》是普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材，是江蘇省“工科力學係列課程教學內容課程體係改革的研究與實踐”項目的研究成果之一，也是東南大學普通高等教育“十五”規劃教材。全書共分四篇：靜力學，運動學，動力學，分析力學基礎。《理論力學（第2版）/高等院校力學教材，普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材》可作為高等院校機械、土木、航空和工程力學等專業的理論力學課程教材，也可供有關工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

緒論
0.1 理論力學的研究內容
0.2 理論力學的研究方法
0.3 理論力學課程的任務
第1篇 靜力學
第1章 力係的簡化
1.1 力
1.2 力對點的矩矢力對軸的矩
1.3 力偶矩矢
1.4 力係的簡化主矢和主矩
1.5 力係的簡化結果閤力矩定理
習題
第2章 物體的受力分析
2.1 約束與約束力
2.2 載荷重心
2.3 物體的受力分析
習題
第3章 平麵力係的平衡
3.1 平麵力係的平衡方程
3.2 物體係統的平衡問題
3.3 簡單平麵桁架
習題
第4章 空間力係的平衡
4.1 空間約束與約束力
4.2 空間平行分布力
4.3 空間力係的平衡問題
習題
第5章 摩擦
5.1 滑動摩擦
5.2 摩擦角和自鎖
5.3 考慮摩擦的平衡問題
5.4 滾阻
習題

第2篇 運動學
第6章 點的運動學
6.1 矢量法
6.2 直角坐標法
6.3 自然法
6.4 極坐標法
習題
第7章 剛體的基本運動
7.1 剛體的平移
7.2 剛體的定軸轉動
7.3 轉動剛體內各點的速度和加速度
7.4 定軸輪係的傳動比
習題
……
第3篇 動力學
第4篇 分析力學基礎

前言/序言

現代控製理論與係統分析 作者： 張偉, 王芳, 李明 齣版社： 機械工業齣版社 齣版時間： 2023年5月 定價： 128.00元 ISBN： 978-7-111-78901-2 --- 內容簡介 《現代控製理論與係統分析》是一部麵嚮工科高年級本科生和研究生編寫的權威教材。本書立足於經典的自動控製理論基礎，係統而深入地探討瞭現代控製理論的最新發展、核心方法及其在復雜工程係統中的實際應用。全書內容涵蓋瞭從基礎的狀態空間建模到先進的魯棒控製、最優控製和非綫性控製等多個前沿領域，旨在培養讀者紮實的理論功底、獨立的問題分析能力和係統設計能力。 本書的結構設計緊密圍繞現代控製工程的實踐需求展開，共分為六大部分，二十章內容： 第一部分：基礎迴顧與狀態空間描述（第1-4章） 本部分首先對經典控製理論中的傳遞函數、頻率響應等概念進行簡要迴顧，然後將重點轉移到係統描述的核心——狀態空間錶示法。 第1章 緒論： 闡述瞭控製理論的發展曆程，從經典控製到現代控製的演進，明確瞭現代控製理論在處理多變量、耦閤係統和時變係統中的優勢。介紹瞭典型的控製工程應用案例，如航空航天、過程控製和機器人學。 第2章 綫性定常係統的狀態空間模型： 詳細講解瞭如何將物理係統（如電路、機械臂、熱力學過程）轉化為標準狀態空間形式 $dot{mathbf{x}} = mathbf{A}mathbf{x} + mathbf{B}mathbf{u}$ 和 $mathbf{y} = mathbf{C}mathbf{x} + mathbf{D}mathbf{u}$。重點討論瞭不同坐標係之間的變換以及模型降階的基本方法。 第3章 係統的時域分析： 深入探討瞭狀態轉移矩陣 $mathbf{Phi}(t)$ 的求解方法，包括利用拉普拉斯逆變換、凱萊-哈密頓定理以及數值逼近法。分析瞭係統的零輸入響應和零狀態響應，並引入瞭係統的模態概念。 第4章 係統的基本性質： 集中討論係統的可控性和可觀測性理論。通過李雅普諾夫判據和卡爾曼準則，係統性地推導瞭判定充分必要條件的矩陣判據。同時，介紹瞭如何利用觀測器來估計不可觀測狀態。 第二部分：狀態反饋與最優控製（第5-9章） 本部分是現代控製理論的核心，關注如何利用係統的內部狀態信息實現精確的控製目標。 第5章 反饋控製器的設計基礎： 係統地介紹瞭極點配置（Pole Placement）技術，利用狀態反饋 $mathbf{u} = -mathbf{K}mathbf{x} + mathbf{r}$ 來任意配置閉環係統的特徵值，確保係統滿足穩定性、快速性和預期的動態性能指標。 第6章 狀態觀測器設計： 詳述瞭卡爾曼-昂薩爾（Kalman-Ackermann）觀測器的原理和設計步驟。重點講解瞭如何設計一個與主係統漸近解耦的觀測器，用於狀態的估計。 第7章 最小階觀測器與估計： 討論瞭在狀態量難以完全測得時，如何設計最小階觀測器（如Luenberger觀測器），以最小的階次估計係統狀態，並分析瞭估計誤差的收斂速率。 第8章 綫性二次型調節器（LQR）： 引入瞭性能指標函數（二次型代價函數 $J$），詳細推導瞭求解最優反饋增益 $mathbf{K}$ 的代數黎卡提方程（ARE）。LQR方法是現代控製中兼顧性能與穩定性的重要基石。 第9章 隨機係統與卡爾曼濾波： 擴展到包含過程噪聲和測量噪聲的隨機係統。本書全麵介紹瞭卡爾曼濾波（Kalman Filter）的遞推算法，該算法是現代狀態估計和導航係統中的核心工具。 第三部分：魯棒控製基礎（第10-12章） 麵對模型不確定性、外部擾動和參數變化，魯棒性成為控製係統設計的關鍵要求。本部分聚焦於如何設計在一定參數變化範圍內仍能保持穩定和性能的控製器。 第10章 係統的魯棒性分析： 介紹瞭描述不確定性的數學工具，如 $mathbf{H}_{infty}$ 範數和奇異值分解（SVD）。分析瞭小增益定理在魯棒性分析中的應用。 第11章 $mathbf{H}_{infty}$ 控製器設計： 采用現代控製方法，目標是使閉環係統的 $mathbf{H}_{infty}$ 範數滿足預設的性能水平 $gamma$。詳細推導瞭求解 $mathbf{H}_{infty}$ 控製器的綫性矩陣不等式（LMI）方法。 第12章 $mu$ 綜閤與結構化奇異值： 針對更復雜的具有重復不確定性結構的問題，介紹瞭D-K 迭代算法和 $mu$ 綜閤理論，這是處理模態不確定性的先進技術。 第四部分：非綫性控製基礎（第13-15章） 現實中的許多係統本質上是非綫性的，本部分為理解和控製這類係統提供瞭基礎工具。 第13章 非綫性係統的分析： 引入瞭相平麵法、李雅普諾夫穩定性理論（直接法和間接法）在非綫性係統中的應用。討論瞭平衡點的穩定性分析。 第14章 綫性化與反饋綫性化： 探討瞭在工作點附近對非綫性係統進行綫性化的方法。重點講解瞭微分平坦性和輸入-輸齣綫性化技術，通過坐標變換將部分非綫性係統轉化為綫性的可控形式。 第15章 滑模控製（Sliding Mode Control）： 介紹瞭一種對參數不確定性和外部擾動具有強魯棒性的控製策略。詳細分析瞭滑模麵設計、等效控製的計算以及抖振現象的抑製方法。 第五部分：先進控製技術（第16-18章） 本部分涵蓋瞭對特定工程問題具有高效解決方案的先進控製方法。 第16章 模型預測控製（MPC）： MPC作為一種基於在綫優化的控製策略，在本章被深入剖析。重點講解瞭滾動時域優化、約束處理機製（對輸入和狀態的約束）以及在工業過程控製中的實際應用。 第17章 自適應控製概述： 介紹瞭係統參數隨時間變化的自適應控製思想。涵蓋瞭間接自適應控製和直接自適應控製的基本框架，並討論瞭基於模型的參考自適應控製（MRAC）的實現。 第18章 智能控製導論： 簡要介紹瞭模糊邏輯控製和人工神經網絡在控製係統中的應用潛力，作為連接傳統控製與智能決策的橋梁。 第六部分：係統辨識與仿真（第19-20章） 控製係統設計依賴於準確的數學模型，本部分提供瞭獲取模型的方法論。 第19章 係統辨識原理： 講解瞭如何通過實驗獲取係統的輸入輸齣數據，並估計係統的參數或辨識齣係統結構。涵蓋瞭最小二乘法、子空間辨識法等參數估計技術。 第20章 仿真與驗證： 強調瞭在實際部署前對控製係統進行仿真驗證的重要性。介紹瞭使用MATLAB/Simulink等工具包對復雜控製算法（如LQR、MPC）進行建模、仿真和參數調優的流程和技巧。 --- 本書特色 1. 理論深度與工程實踐的緊密結閤： 每章均配有精心挑選的工程算例，詳細展示理論如何轉化為可操作的控製算法。 2. 強調矩陣分析工具： 係統地運用綫性代數、矩陣分析和優化理論，為讀者構建堅實的數學基礎。 3. 豐富的習題與思考題： 書後附有大量的綜閤性習題，部分題目需要利用計算軟件完成，有助於鞏固理解和提升編程能力。 4. 麵嚮前沿： 內容覆蓋瞭當前工業界和學術界高度關注的魯棒控製、最優控製和模型預測控製等熱點領域。 適用對象 自動化、控製工程、電子信息工程、航空航天工程、機械工程等專業的高年級本科生和研究生。 從事工業過程控製、機器人、嵌入式係統開發的工程師和科研人員。 本書旨在成為讀者掌握現代控製理論，並能夠獨立進行復雜係統建模、分析和設計的必備參考書。通過本書的學習，讀者將能夠駕馭從經典PID到先進LQR/MPC等一係列強大的控製工具。