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books-on-automatic-control's Introduction

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控制科学与工程学科是一门交叉学科,涉及数学、物理、机械、计算机、通信、电子电气和航空航天等领域的知识,在国防、工业和生产生活中具有十分重要的作用。控制科学与工程包含控制理论与控制工程、模式识别与智能系统、导航制导与控制、检测技术与自动化装置和系统工程等二级学科,在本科阶段叫作自动化。作为一个自动化相关的科研、从业人员,除了学习各类赖以生存的显示技能之外,还应当打牢相应的学科基础知识,从而有一个长远的发展,正所谓 “行稳健,方致远”。下面列出了我在南理工学习过程中整理的一些深入浅出、高屋建瓴的书单,并提供了电子书,供大家参考。

一、数学

1. 分析学

1.1 数学分析

[1] 华东师范大学数学系. 数学分析——上册[M]. 北京:高等教育出版社,2010.
[2] 华东师范大学数学系. 数学分析——下册[M]. 北京:高等教育出版社,2010.

1.2 实分析

[1] 曹广福. 实变函数与泛函分析——上册[M]. 北京:高等教育出版社,2011.

1.3 复分析

[1] 西安交大高数教研室. 工程数学——复变函数[M]. 北京:高等教育出版社,2011.

1.4 泛函分析

[1] 张恭庆,林源渠. 泛函分析讲义——上册[M]. 北京:北京大学出版社,2004.
[2] 孙炯,贺飞,郝晓玲,王万义,赫建文. 泛函分析[M]. 北京:高等教育出版社,2018.

1.5 矩阵分析

[1] 史荣昌,魏丰. 矩阵分析[M]. 北京:北京理工大学大学出版社,2010.

1.6 概率论与数理统计

[1] 茆诗松,程依明,濮晓龙. 概率论与数理统计教程[M]. 北京:高等教育出版社,2019.
[2] 刘力维,李建军,陆中胜,谢建春. 概率论与数理统计[M]. 北京:高等教育出版社,2010.

1.7 随机过程

[1] 陆大䋮,张颢. 随机过程及其应用[M]. 北京:清华大学出版社,2010.
[2] A. Papoulis, S. U. Pillai. 概率、随机变量与随机过程[M]. 保诤,等,译. 西安:西安交通大学出版社,2012.
[3] 刘次华. 随机过程[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2014.
[4] S. M. Ross. 概率模型导论[M]. 龚光鲁,译. 北京:人民邮电出版社,2007.
[5] 方兆本,缪柏其. 随机过程[M]. 北京:科学出版社,2011.

1.8 离散数学

[1] K. H. Rosen. 离散数学及其应用[M]. 袁崇义,等,译. 北京:机械工业出版社,2007.

1.9 凸优化

[1] S. Boyd, L. Vandenberghe. 凸优化[M]. 王书宁,等,译. 北京:清华大学出版社,2013.

1.10 数学模型

[1] 姜启源,谢金星,叶俊. 数学模型[M]. 北京:高等教育出版社,2018.
[2] 司守奎,孙兆亮. 数学建模算法与应用[M]. 北京:国防工业出版社,2015.
[3] 卓金武. MATLAB在数学建模中的应用[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2011.

1.11 数值分析

[1] 喻文健. 数值分析与算法[M]. 北京:清华大学出版社,2020.
[2] 夏省祥,于正文. 常用数值算法及其MATLAB实现[M]. 北京:清华大学出版社,2014.

1.12 积分变换

[1] 张元林. 工程数学——积分变换[M]. 北京:高等教育出版社,2012.

1.13 常微分方程

[1] 张伟年,杜正东,徐冰. 常微分方程[M]. 北京:高等教育出版社,2014.

1.14 泛函微分方程

[1] 内藤敏机,原惟行,日野义之,宫崎伦子. 时滞微分方程:泛函微分方程引论[M]. 马万彪,等,译. 北京:科学出版社,2013.
[2] Jack K. Hale, Sjoerd M. Verduyn Lunel. Introduction to Functional Differential Equations[M]. New York: Springer, 1993.

2. 代数学

2.1 不等式

[1] 匡继昌. 常用不等式[M]. 济南:山东科学技术出版社,2004.

2.2 高等代数

[1] 姚慕生,吴泉水,谢启鸿. 高等代数学[M]. 上海:复旦大学出版社,2014.

3. 几何学

3.1 解析几何

[1] 丘维声. 解析几何[M]. 北京:北京大学出版社,2015.

3.2 点集拓扑

[1] 熊金城. 点集拓扑讲义[M]. 北京:高等教育出版社,2011.
[2] M. A. Armstrong. 基础拓扑学[M]. 孙以丰,译. 北京:人民邮电出版社,2010.
[3] J. R. Munkres. 拓扑学[M]. 熊金城,等,译. 北京:机械工业出版社,2006.

4. 数学史

[1] 张奠宙. 20世纪数学经纬[M]. 上海:华东师范大学出版社,2002.

二、物理

1. 大学物理

2. 力学

三、机械

四、计算机

1. 计算机导论

[1] 黄国兴,陶树平,丁岳伟. 计算机导论[M]. 北京:清华大学出版社,2013.
[2] 徐志伟,孙晓明. 计算机科学导论[M]. 北京:清华大学出版社,2018.

五、通信

六、电子电气

七、航空航天

八、初级控制理论

1. 控制工程基础

[1] R. C. Dorf, R. H. Bishop. 现代控制系统[M]. 谢红卫,等,译. 北京:电子工业出版社,2015.
[2] 胡寿松. 自动控制原理[M]. 北京:科学出版社,2013.
[3] G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini. 动态系统的反馈控制[M]. 刘建昌,等,译. 北京:机械工业出版社,2016.
[4] 俞金寿,孙自强. 过程控制系统[M]. 北京:机械工业出版社,2015.
[5] 阮毅,杨影,陈伯时. 电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M]. 北京:机械工业出版社,2016.
[6] 郭雷,程代展,冯德兴. 控制理论导论[M]. 北京:科学出版社,2005.
[7] 程代展. 系统与控制中的近代数学基础[M]. 北京:清华大学出版社,2007.

2. 线性系统

[1] 张志方,孙常胜. 线性控制系统教程[M]. 北京:科学出版社,1993.
[2] 刘豹,唐万生. 现代控制理论[M]. 北京:机械工业出版社,2006.
[3] 郑大钟. 线性系统理论[M]. 北京:清华大学出版社,2000.
[4] Chi-Tsong Chen. 线性系统理论与设计[M]. 高飞,等,译. 北京:北京航空航天大学出版社,2019.

3. 非线性系统

[1] H. K. Khalil. Nonlinear Systems, 3rd Edition[M]. New Jersey: Prentice Hall, 2001.
[2] Jean-Jacques E. Slotine, W. Li. Applied Nonlinear Control[M]. New Jersey: Prentice Hall, 1991.
[3] 程代展. 非线性系统的几何理论[M]. 北京:科学出版社,1988.
[4] 冯纯伯,费树岷. 非线性控制系统分析与设计[M]. 北京:电子工业出版社,1998.
[5] Alberto Isidori. Nonlinear Control Systems I[M]. London: Springer-Verlag, 1995.
[6] Alberto Isidori. Nonlinear Control Systems II[M]. London: Springer-Verlag, 1999.
[7] M. Krstić, I. Kanellakopoulos, P. Kokotović. Nonlinear and Adaptive Control Design[M]. New York: John Wiley & Sons, 1995.
[8] 王久和. 无源控制理论理论及其应用[M]. 北京:电子工业出版社,2010.

4. 线性矩阵不等式

[1] 俞立. 鲁棒控制——线性矩阵不等式处理方法[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
[2] Guang-Ren Duan, Hai-Hua Yu. LMIs in Control Systems: Analysis, Design and Applications[M]. Boca Raton: CRC Press, 2013.
[3] S. Boyd, E. Feron, L. E. Ghaoui, V. Balakrishnan. Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory[M]. Philadelphia: SIAM, 1994.
[4] LMI 工具箱介绍.

5. 控制系统计算机辅助设计

[1] 薛定宇. 控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用[M]. 北京:清华大学出版社,2012.
[2] 刘浩,韩晶. MATLAB 2018a 完全自学一本通[M]. 北京:电子工业出版社,2019.
[3] 李献,骆志伟,于晋臣. MATLAB/Simulink系统仿真[M]. 北京:清华大学出版社,2017.
[4] 陈垚光,毛涛涛,王正林,王玲. 精通MATLAB GUI设计[M]. 北京:电子工业出版社,2011.

九、高级控制理论

1. 随机控制

[1] 冯缵刚, 郭治. 随机控制[M]. 北京:国防工业出版社,1988.

2. 最优控制

[1] 张洪钺, 王青. 最优控制理论与应用[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

3. 数据驱动控制

[1] Steven L. Brunton, J. Nathan Kutz. Data-Driven Science and Engineering: Machine Learning, Dynamical Systems, and Control[M]. New York: Cambridge University Press, 2019.

4. 智能控制

[1] 刘金琨. 智能控制[M]. 北京:电子工业出版社,2017.
[2] 席爱民. 模糊控制技术[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2008.
[3] K. Tanaka, H. Wang. Fuzzy control systems design and analysis: A linear matrix inequality approach[M]. New York: Wiley, 2001.
[4] 刘金琨. RBF神经网络自适应控制及MATLAB仿真[M]. 北京:清华大学出版社,2018.

5. 模型预测控制

[1] James B. Rawlings, David D. Mayne, and Moritz M. Diehl. Model Predictive Control: Theory, Computation, and Design, 2nd Edition[M]. Santa Barbara: Nob Hill Publishing, 2022.
[2] 陈虹. 模型预测控制[M]. 北京:科学出版社,2017.

6. 自抗扰控制

[1] 韩京清. 自抗扰控制技术——估计补偿不确定因素的控制技术[M]. 北京:国防工业出版社,2008.

7. 无模型控制

[1] 侯忠生,金尚泰. 无模型自适应控制——理论与应用[M]. 北京:科学出版社,2013.

8. 滑模控制

[1] C. Edwards, S. K. Spurgeon. Sliding Mode Control: Theory and Applications[M]. Boca Raton: CRC Press, 1998.
[2] 刘金琨. 滑模变结构MATLAB仿真:基本理论与设计方法[M]. 北京:清华大学出版社,2015.

8. 有限时间控制

[1] F. Amato, R. Ambrosino, M. Ariola, C. Cosentino, G. D. Tommasi. Finite-Time Stability and Control[M]. London: Springer-Verlag, 2014.

10. 自适应控制

[1] 李言俊, 张科. 自适应控制理论及其应用[M]. 西安:西北工业大学出版社,2005.
[2] 庞中华,崔红. 系统辨识与自适应控制MATLAB仿真[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2017.

11. 鲁棒控制

[1] Kemin Zhou. Essentials of Robust Control[M].New Jersey: Printice-Hall, 1998.
[2] 吴敏,桂卫华,何勇. 现代鲁棒控制[M]. 长沙:中南大学出版社,2006.

12. 故障诊断与容错控制

[1] Steven X. Ding. Model-Based Fault Diagnosis Techniques: Design Schemes, Algorithms and Tools[M]. London: Springer-Verlag, 2013.
[2] R. Isermann. Fault-Diagnosis Systems: An Introduction from Fault Detection to Fault Tolerance[M]. Berlin: Springer-Verlag, 2006.
[3] Steven X. Ding. Data-driven Design of Fault Diagnosis and Fault-tolerant Control Systems[M]. London: Springer-Verlag, 2014.

十、复杂动态系统

1. 切换系统

[1] D. Liberzon. Switching in Systems and Control[M]. Boston: Birkhäuser, 2003.
[2] 俞立,张文安. 网络化控制系统分析与设计——切换系统处理方法[M]. 北京:科学技术出版社,2012.
[3] Zhendong Sun, Shuzhi Sam Ge. Switched Linear Systems: Control and Design[M]. London: Springer, 2005.
[4] Zhendong Sun, Shuzhi Sam Ge. Stability Theory of Switched Dynamical Systems[M]. London: Springer, 2011.

2. 时滞系统

[1] E. Fridman. Introduction to Time-Delay Systems: Analysis and Control[M]. Switzerland: Birkhäuser, 2014.
[2] W. Michiels, Silviu-lulian Niculescu. Stability and Stabilization of Time-Delay Systems[M]. Philadelphia: SIAM, 2007.
[3] 吴敏,何勇. 时滞系统鲁棒控制:自由权矩阵方法[M]. 北京:科学出版社,2008.

3. 混杂系统

[1] R. Goebel, R. G. Sanfelice, A. R. Teel. Hybrid Dynamical Systems--Modeling, Stability, and Robustness[M]. New Jersey: Princeton University Press, 2012.

4. 随机切换系统

[1] El-Kébir Boukas. Stochastic Switching Systems: Analysis and Design[M]. Boston: Birkhäuser, 2006.

5. 脉冲系统

[1] Tao Yang. Impulsive Control Theory[M]. Heidelberg: Springer-Verlag, 2001.
[2] Xiaodi Li, Shiji Song. Impulsive Systems with Delays[M]. Singapore: Springer-Verlag, 2022.

6. 网络化控制系统

[1] 关治洪,黄剑,丁李,姜晓伟. 网络控制系统的性能分析与设计[M].北京:科学出版社,2016.

7. 广义系统

[1] 段广仁. 广义线性系统分析与设计[M]. 段广仁,等,译. 北京:北京科学出版社,2012.

8. 正系统

[1] L. Farina, S. Rinaldi. Positive Linear Systems: Theory and Applications[M]. New York: Wiley, 2000.

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