科學(xué)第七版教材《自動控制原理》存在問題與修改建議

黃益紹

[摘? ? ? ? ? ?要]? 指出了科學(xué)出版社2019年1月出版的《自動控制原理》第七版教材仍然存在的一些錯誤和若干值得商榷的地方，并提出了修改建議，以供使用該教材的師生參考，并期盼教材編審考慮，使教材下次再版時臻于至善。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 教材;存在問題;修改建議

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）10-0034-02

2019年1月，科學(xué)出版社出版了南京航空航天大學(xué)首屆國家級教學(xué)名師胡壽松教授主編的《自動控制原

理》第七版教材。

該教材面世至今已有40多年的歷程，先后被評為全國優(yōu)秀教材暢銷書（科技）、國家級規(guī)劃教材和普通高等教育精品教材等，前后被印刷達70余次，被國內(nèi)眾多高等院校采用，其采用量遠多于其他同類教材，哺育了我國一代又一代的莘莘學(xué)子，為我國高等學(xué)校的教育教學(xué)工作做出了巨大的貢獻。在該新版教材前言里，作者聲稱“對2013年出版的《自動控制原理》（第六版）再次進行了全面修訂”，“采用雙色印刷，保持了圖形的精準(zhǔn)化與美化;凸顯新、精、準(zhǔn)、美等特點”。的確，該教材理論闡述秉承了系統(tǒng)深入的特點，內(nèi)容涵蓋了經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論部分，適合作為本科生與研究生的教學(xué)。然而，所聲稱的“精、準(zhǔn)”等恐怕尚有待商榷，因為筆者最近在使用該教材的過程中發(fā)現(xiàn)第六版存在的一些錯誤或不妥之處并沒有在第七版得到修改，而第七版采用的雙色印刷也存在設(shè)計不當(dāng)?shù)膯栴}。眾所周知，教材是實現(xiàn)課程目標(biāo)、實施教學(xué)的主要資源，理所應(yīng)當(dāng)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。其內(nèi)容介紹既要堅持正確性與科學(xué)性，行文闡述又要講究簡練和易懂，便于學(xué)生自學(xué)，這樣師生對該教材才會愛不釋手。

一、錯誤與修改

2019年1月，科學(xué)出版社出版了胡壽松教授主編的《自動控制原理》第七版教材。然而，細心的讀者將它與第六版對照后會發(fā)現(xiàn)，第七版并沒有修正第六版存在的一些錯誤，這抑或是修訂時編審們并沒有發(fā)現(xiàn)第六版早存在的問題。在下表中，我們匯集了第六、七版存在的錯誤，并予以修正，以饗讀者。

二、商榷與建議

胡壽松教授主編的第七版《自動控制原理》除了前述錯誤未修改外，里面內(nèi)容尚有一些表述不夠簡明甚至晦澀的地方，它們極易成為讀者的攔路虎，損害它作為全國優(yōu)秀教材暢銷書（科技）的殊榮。為了增強教材的可讀性，偶或系統(tǒng)性，筆者不揣淺陋，愿再版時與教材編審商榷如下。為簡單起見，這里按照第七版的頁碼來闡述。

P47-P49：“結(jié)構(gòu)圖的等效變換和簡化”未明確是針對單變量系統(tǒng)的，建議基于多變量系統(tǒng)框架介紹“結(jié)構(gòu)圖的等效變換和簡化”，為學(xué)生以后學(xué)習(xí)《線性系統(tǒng)理論》課程時識記統(tǒng)一等效的傳遞函數(shù)形式。這樣，式子（2-71）中“G1（s）G2（s）”順應(yīng)改寫為“G2（s）G1（s）”，式子（7-60）中“G1（z）G2（z）”順應(yīng)改寫為“G2（z）G1（z）”。

P75：超調(diào)量σ%的定義建議修改為“指響應(yīng)曲線的最大值c（tp）與終值c（∞）的差除以終值的百分比?！?/p>

P99：（3-58）式導(dǎo)出（3-59）式過于復(fù)雜，宜增加“通過留數(shù)法求系數(shù)”的類似表述來提醒讀者;圖3-26中前后標(biāo)注b=∞指向的曲線并不一致，需要糾正。

P307：例7-4中的“e- （σ+a）T<1”應(yīng)該去掉多余的絕對值符號;（7-6）式上面“如下傅氏級數(shù)形式”最好改為“如下傅氏級數(shù)的緊湊形式”。

P313：（7-23）與（7-24）建議給出一個完整的z變換定義表達式，否則初學(xué)者對函數(shù)e（t）的z變換太費解！

P318：建議介紹終值定理時增加z變換初值定理的介紹。

P320：“e（nT）=Z-1[E（z）]”修改為“e*（t）=Z-1[E（z）]”。

P327：例7-15中“或?qū)懗蒫（k）=…”應(yīng)該是“或?qū)懗蒫（k）=c（kT）=…”。

P328-P330：除了z變換K（z）采用大寫字母表示因變量以外，其他大量的K（nT），K*（t），K（t）等函數(shù)因變量均最好改用小寫字母表示，以便與全文其他表述統(tǒng)一。

P335：圖7-25中的H（s）應(yīng)該在文中說明含義。

P342：“（1）時域中離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件”部分建議改寫，否則讀者不知為何可以“設(shè)通解解為Aαl”“因Aαl≠0”，尤其后文“當(dāng)特征方程（7-75）的根αi<1（i=1，2，…，n）時，必有c（k）=0”更是莫名其妙：k→∞時為何有l(wèi)→∞？

P343-P345：介紹勞斯與朱利穩(wěn)定判據(jù)時建議附括號注明人名的拼法，如“勞斯（Routh）穩(wěn)定判據(jù)”，“朱利（Jury）穩(wěn)定判據(jù)”，教材其他地方也應(yīng)該一樣。

P344：例7-24中“G（z）=……”建議先給出準(zhǔn)確表達式，再保留小數(shù)點后3位寫近似表達式。

P350：“我們曾經(jīng)指出”建議寫成“我們在例7-19

指出”。

P353：“前面曾經(jīng)指出”中的“前面曾經(jīng)”建議直接給出具體地方即例子7-18，與P350的修改類似。

P520：“受擾運動解”前文欠缺定義或說明，宜再版時補充。

P554中“HOT”應(yīng)該指明含義，最好直接給出

“HOT=o（）”。

此外，第七版的雙色印刷主要為了突出書中圖表的標(biāo)題、方框與內(nèi)容以及題號與解、證明等，但它們本身就已經(jīng)很醒目了，再以藍色印刷似乎有點多此一舉。事實上，學(xué)生難以把握住的往往不是這些，而是書中對基本概念的解釋、基本原理的闡述以及容易疏忽或犯錯的地方。顯然，有關(guān)教材重點和難點的關(guān)鍵表述才需要用藍色印刷引起讀者的注意。

三、結(jié)論

筆者本著進一步完善胡壽松教授的科學(xué)第七版教材《自動控制原理》的拳拳之心，斗膽對存在的一些問題進行了探討，舉隅說明了教材有待進一步修正和商榷的地方。本文的寫作，一則提醒使用該教材的師生注意甄別其中可能存在的一些問題;二則與教材編審商榷，期待教材重印或再版時考慮以上建議，讓其臻于至善。

參考文獻：

[1]胡壽松.自動控制原理[M].7版.北京：科學(xué)出版社，2019.

[2]夏德鈐，翁貽方.自動控制理論[M].4版.北京：機械工業(yè)出版社，2018.

[3]張愛民.自動控制原理[M].2版.北京：清華大學(xué)出版社，2018.

[4]王建輝，顧樹生.自動控制原理[M].2版.北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[5]吳麒，王思宓.自動控制原理[M].2版.北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[6]胡壽松.自動控制原理[M].6版.北京：科學(xué)出版社，2013.

◎編輯 曾彥慧

Some Errors and Revision Suggestions of the Seventh Version of Automatic Control Principles Published by Science Press

HUANG Yi-Shao

Abstract：In this paper， we have pointed out there still exist some errors and problems deserved deliberating in the seventh version of Automatic Control Principles published by Science Press in Jan. 2019. The revision suggestions are given in order that teachers and students who use the textbook might consult them. We wish that the editors and reviewers of the textbook would consider our advice and expect it to become perfect in future.

Key words：textbook; existing problems; revision suggestions