鲁棒与最优控制

作者:周克敏

页数:668

出版时间:2006-10

价格:46.00元

isbn号码:9787118026962

具体描述

本书阐述了当代鲁棒与最优控制的主要和基本的内容，其中包含了作者对该理论作出的重要贡献。

读后感

原书是好书，但是翻译人员并非控制专业，所以对控制上一些约定俗成的用语不太了解。另外翻译功底也不好，也不肯花时间在翻译上多推敲推敲。结果就是每章开头的综述看的费劲，中间推到经常看到不合习惯的词。anyway，真正搞鲁棒控制的人，都会自己出书了，水平怎么样不评论，但...

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用户评价

我对数学和理论的钻研情怀，使得我一直对控制理论的精髓充满向往。《鲁棒与最优控制》这个书名，在我看来，是两个相互关联但又各自独立的强大分支的完美融合。鲁棒性，意味着一种“不惧怕”任何干扰的坚韧，是一种在混沌中找到秩序的能力。最优性，则是一种极致的追求，是在所有可能的解决方案中找到那个“最好”的。我对于如何将这些抽象的数学概念转化为具体的工程实践有着浓厚的兴趣。我猜测书中会深入探讨各种鲁棒控制的设计方法，比如H-无穷控制，它如何通过频率域的分析来保证系统对各种扰动的鲁棒性？以及基于李雅普诺夫方程的稳定性分析，如何用来量化和保证系统的鲁棒性能？同时，对于最优控制，我很好奇它如何处理那些具有复杂非线性动态的系统，并且如何在存在各种状态和控制约束的情况下，找到最优的控制策略。是否会介绍动态规划，或者图论方法在最优控制中的应用？我特别关注书中关于模型不确定性的处理方式，是如何通过保守性设计来保证鲁棒性，以及这种保守性与最优性之间的权衡。书中是否会提供一些数学证明的推导过程，让我能够理解这些控制理论背后的数学逻辑？我更期待的是，书中能够穿插一些历史性的发展脉络，介绍这些理论是如何一步步演化而来，以及在不同时期，科学家和工程师们是如何解决这些关键问题的。这本书对我来说，就像是一扇通往控制理论殿堂的大门，我渴望在那里领略到数学的严谨与工程的智慧的碰撞，并从中获得启发，去创造更智能、更可靠的控制系统。

我是一名通信工程的从业者，深知在信息传输过程中，信号的衰减、噪声干扰以及信道的时变性，都是我们必须克服的巨大挑战。《鲁棒与最优控制》这个书名，对我而言，就像是应对这些挑战的“终极指南”。在无线通信领域，我们不仅仅要保证信号能够清晰地传输，更要追求在复杂的信道环境下，实现最高的数据速率和最低的误码率。这需要我们对通信系统的设计和优化达到极致。我迫切地想知道书中是如何处理“不确定性”的。在无线通信中，信道模型本身就充满了随机性和时变性。如何设计出一种能够有效抵抗这些信道不确定性的调制、编码或均衡技术？是否会介绍一些基于信道状态信息（CSI）反馈的鲁棒控制方法，或者利用机器学习来适应和预测信道的变化？对于“最优性”，我很好奇它如何在追求更高通信性能的同时，又能兼顾资源效率。例如，如何在有限的频谱资源和发射功率下，设计出最优的波束成形或功率分配策略，以最大化系统的吞吐量？书中是否会深入介绍一些优化算法在通信系统设计中的应用，比如如何利用凸优化来求解大规模多用户MIMO系统的资源分配问题？我尤其关注书中关于如何将数学模型转化为实际的通信协议和算法实现的技术细节。我期待这本书能够为我提供一套完整的理论框架和实践指导，帮助我在通信工程领域不断创新，设计出更高效、更可靠的通信系统。

我一直对那些能够让系统在复杂动态环境中，以最佳方式完成其预设任务的理论感到着迷。《鲁棒与最优控制》这个名字，对我而言，是工程科学的两个重要支柱的完美结合。在交通工程领域，尤其是在智能交通系统的设计中，我们面临着巨大的挑战。道路网络的拥堵、不可预测的交通流量变化、以及车辆之间复杂的相互作用，都要求我们的控制策略具有极高的鲁棒性和最优性。我非常期待了解书中是如何处理“不确定性”的。例如，如何设计一个交通信号控制系统，能够有效地应对突发的交通流量高峰，或者如何制定一个最优的车辆路径规划策略，能够让车辆在复杂的路网中避开拥堵，并以最经济的方式到达目的地？书中是否会介绍一些基于交通流模型的鲁棒控制方法，或者利用数据驱动的预测技术来增强系统的鲁棒性？关于“最优性”，我尤其好奇它如何在动态的交通环境中得到体现。例如，如何设计一个能够协调大量车辆行驶的交通流控制策略，以最大化道路网络的通行能力，同时最小化车辆的行驶时间和燃油消耗？书中是否会深入探讨一些优化算法在交通信号控制、车队协同行驶，或者是在自动驾驶车辆路径规划中的应用？我希望这本书能够为我提供一套完整的理论框架和实践指导，帮助我在智能交通系统的设计和优化方面取得突破，创造出更加高效、安全、绿色的未来交通。

在我的学术生涯中，我一直致力于解决那些让系统“更聪明”、“更可靠”的问题。《鲁棒与最优控制》这个书名，精准地击中了我的研究兴趣的核心。我研究的是机器人技术，特别是那些需要在复杂、动态、甚至危险环境中自主工作的机器人。例如，在太空探索、深海勘探，或者灾后救援等场景下，机器人不仅需要应对未知的环境和突发的故障，还需要以最高效的方式完成任务。这正是鲁棒性和最优性共同作用的结果。我迫切地想知道书中是如何处理“不确定性”的。是否会介绍一些基于不确定性建模的鲁棒控制方法，例如区间分析或者概率鲁棒控制？又或者，是否会介绍一些能够通过自适应学习来提高系统鲁棒性的方法？对于“最优性”，我很好奇它如何在复杂的机器人操作中得到体现。例如，如何设计一个控制策略，能够让机器人在抓取一个形状不规则的物体时，既能保证抓取的稳定性和准确性，又能以最少的能量消耗完成操作？书中是否会深入探讨一些现代优化算法，比如遗传算法、粒子群优化，或者是在强化学习框架下的最优控制？我尤其关注书中关于如何将数学上的最优解转化为具体的机器人控制指令的方法。是否会提供一些实际的算法实现和仿真案例？我期待这本书能够为我提供一套完整的理论框架和实践指导，帮助我在机器人控制领域取得突破，设计出能够在各种极端环境下出色工作的智能机器人。

在我的研究领域，即生物医学工程，我们一直在努力让医疗设备和治疗方案能够更加精准、安全、有效地服务于患者。《鲁棒与最优控制》这个名字，恰好点出了我们在追求卓越医疗过程中的核心目标。想象一下，一个精密的药物输送系统，它需要根据患者体内不断变化的生理指标，精确地输送药物，同时还要避免任何可能的副作用。这背后所需要的，就是极高的鲁棒性和最优性。我渴望了解书中是如何处理“不确定性”的。例如，患者的生理参数可能存在个体差异，药物在体内的代谢过程也可能受到多种因素的影响。如何设计一个能够在这种不确定性下依然保持精准控制的系统？是否会介绍一些基于个体化模型的鲁棒控制方法，或者如何利用传感器融合和数据驱动的策略来增强系统的鲁棒性？关于“最优性”，我尤其好奇它如何在治疗过程中得到体现。例如，如何设计一个最优的药物输送剂量和时间表，以达到最佳的治疗效果，同时最小化患者的痛苦和副作用？书中是否会涉及一些在医学领域特有的优化问题，例如如何优化手术机器人的运动轨迹，以减少对周围组织的损伤？我期待这本书能够提供一些前沿的理论和技术，帮助我设计出更智能、更安全的医疗设备和治疗方案，为改善人类健康水平贡献我的力量。

当我还是一个对自动化世界充满好奇的学生时，我就被那些能够让机器像人类一样智能地做出反应的控制系统所吸引。《鲁棒与最优控制》这个名字，在我看来，是现代工程中最高境界的体现。我们希望系统不仅能够稳定运行，更能够在最不可预测的环境中保持最优性能。我是一名汽车工程的研究生，我一直在思考如何让自动驾驶汽车在突遇恶劣天气、传感器出现故障、或者其他车辆突然变道的情况下，依然能够做出安全且高效的决策。这背后所需要的，正是鲁棒性和最优性的完美结合。我希望这本书能提供一些关于如何量化“鲁棒性”的方法，例如它是否会介绍基于模型不确定性的鲁棒控制设计，或者如何利用模糊逻辑和神经网络来提高系统的鲁棒性？对于“最优性”，我很好奇它如何在动态的交通环境中实现。例如，如何设计一个控制器，能够让车辆在保证安全距离的同时，尽可能地减少油耗，并且以最快的速度到达目的地？书中是否会详细介绍模型预测控制（MPC）在车辆动力学控制中的应用？MPC能够提前预测车辆未来几秒钟的运动轨迹，并根据这个预测来优化当前的控制输入，这对于复杂多变的交通环境来说，无疑是一种强大的工具。我尤其期待书中能够有关于如何处理多目标优化的问题，因为在自动驾驶中，安全、效率、舒适性等等，往往是相互冲突的，需要在它们之间找到一个最佳的平衡点。这本书对我来说，不仅是知识的海洋，更是我未来研究方向的灯塔，我希望通过它，能够掌握设计出真正智能、可靠、高效的汽车控制系统的关键技术。

我一直对那些能够让复杂系统在充满挑战的环境下依然保持高性能的控制理论深深着迷。《鲁棒与最优控制》这个名字，对我而言，不仅是两个术语的简单堆砌，而是工程智慧的结晶。在能源领域，尤其是在可再生能源发电系统的并网控制中，我们面临着巨大的挑战。太阳能和风能的波动性，使得电网的稳定性备受考验。我们需要设计出既能应对这些随机扰动，又能保证最优发电效率和电能质量的控制系统。我希望这本书能够详细阐述如何量化并应对这些不确定性。是否会介绍基于模型不确定性描述的鲁棒控制器设计，例如区间模型或多模型方法？又或者，是否会探讨如何利用机器学习或人工智能技术来增强系统的鲁棒性，使其能够自主适应不断变化的环境？关于“最优性”，我非常好奇它如何在能源系统中实现。例如，如何设计一个能够最大化风力涡轮机的发电量，同时最小化机械损耗的控制策略？或者，如何在一个复杂的电网中，通过最优调度来平衡不同能源的供给，并确保电网的稳定运行？书中是否会深入介绍模型预测控制（MPC）在能源系统中的应用？MPC能够预测未来的能源需求和供应，并据此优化发电和储能的策略，这对于提高能源利用效率和电网稳定性至关重要。我期待这本书能够提供一些具体的分析工具和设计方法，帮助我解决在实际能源系统中遇到的问题，设计出更加智能、高效、可靠的控制系统，为实现可持续能源发展贡献力量。

作为一名在工业自动化领域摸爬滚打多年的工程师，我深知在实际应用中，模型的精确性往往是我们最大的挑战。实验室里的理论模型可以被处理得尽善尽美，但一旦应用于真实的生产线，各种意想不到的因素就会冒出来：环境温度的波动、物料特性的微小差异、甚至工人的操作习惯，都可能导致系统行为与模型预测发生偏差。因此，我一直在寻找能够帮助我设计出“对付”这些不确定性的控制器的书籍。《鲁棒与最优控制》这个书名，瞬间击中了我的痛点。它不仅仅是关于如何让系统“工作”，更是关于如何让系统在“混乱”中依然“出色”地工作。我脑海中浮现出的是那些在恶劣环境下工作的机器人手臂，它们需要精确地抓取物体，同时又要避免碰撞，这就需要极高的鲁棒性。而对于需要快速响应且能耗最小化的系统，例如无人机的飞行控制，最优控制的思想就显得尤为重要。我迫切地想知道书中是如何将数学上的严谨性与工程上的实用性相结合的。是否会提供一些实际的工具箱或者软件实现的建议？书中对于“鲁棒性”的定义和衡量标准是如何界定的？是基于H-无穷控制，还是其他频率域或时域的分析方法？而“最优性”又将通过哪些代价函数来体现？是简单的平方误差，还是包含能量消耗、响应时间等更复杂的指标？我希望这本书能提供一些切实可行的方法论，能够指导我在面对具体工程问题时，如何选择合适的控制策略，如何评估其鲁棒性和最优性，并最终实现高性能的系统。我期待书中能够有足够多的工程案例分析，能够让我对照书中理论，理解其在实际应用中的威力，并从中获得灵感，解决我工作中遇到的实际难题。

这本书的名字《鲁棒与最优控制》就如同一个工程师的“秘密武器”手册，它揭示了如何让任何复杂的系统都能在最严苛的条件下表现出色。我在航空航天领域工作，我们面临的挑战不仅是精确的轨道计算，更重要的是如何应对突发的太阳风暴、卫星部件的老化，以及其他难以预测的外部因素。这对于控制系统的鲁棒性提出了极高的要求，一个微小的失控都可能导致整个任务的失败。同时，在有限的燃料和时间内，如何设计出最经济、最高效的飞行轨迹，也是最优控制的核心任务。这本书的名字就完美地概括了我们工作中最重要的两个方面。我好奇书中会如何处理“不确定性”这个概念。是在模型层面加入扰动项，还是在控制器设计中引入鲁棒性设计准则？例如，是否会介绍基于LMI（线性矩阵不等式）的鲁棒控制设计方法，或者是其他更先进的鲁棒性分析工具？对于“最优性”，我希望能看到一些能够处理非线性系统和复杂约束的优化算法。例如，如何针对具有非线性动态的航天器姿态控制系统，设计出既能快速响应又能保证燃料消耗最小化的最优控制律？书中是否会涉及到模型预测控制（MPC）的实际应用？MPC以其能够处理约束和预测未来行为的能力，在很多复杂系统中都表现出色。我更希望这本书能不仅仅停留在理论层面，而是能够提供一些算法的伪代码或者一些关键的实现技巧，这样我才能真正地将这些知识应用到我实际的飞行器设计和控制中。这本书对我来说，不仅仅是一本教材，更像是一份行动指南，指引我如何在充满未知和挑战的宇宙空间中，设计出可靠且高效的航天器。

这本书的封面设计就透露出一种深邃而严谨的气息，淡蓝色的底色搭配银色的立体字体，仿佛将我带入了充满数学公式和工程图纸的神秘世界。我是一名机械工程专业的学生，一直对控制理论有着浓厚的兴趣，尤其是如何让系统在各种复杂、不可预测的干扰下依然能够稳定高效地运行，这始终是困扰我的一个难题。当我在书店偶然看到《鲁棒与最优控制》时，我立刻被这个名字所吸引。我知道，鲁棒性意味着系统能够抵抗不确定性和干扰，而最优性则代表着系统能够在满足特定约束条件下达到最佳性能。将这两者结合，无疑是对控制系统性能的极致追求。我迫不及待地翻开这本书，首先映入眼帘的是清晰的目录，它系统地梳理了从基础理论到高级应用的脉络。我尤其期待学习如何运用现代数学工具来分析和设计那些能够在动态环境中保持高精度和高稳定性的控制策略。我猜想书中会涉及状态空间方法、李雅普诺夫稳定性理论、以及各种优化算法，例如线性二次调节器（LQR）、模型预测控制（MPC）等。作为一个初学者，我对这些概念既感到兴奋又有些许畏惧，但我相信这本书会用一种循序渐进的方式，将这些复杂的理论变得易于理解，并且通过丰富的实例，帮助我将理论知识转化为实际的应用能力。我对书中关于如何量化不确定性以及如何设计能够应对这些不确定性的控制器的部分尤为好奇。在实际工程中，我们遇到的系统往往不是完全确定的，传感器噪声、执行器误差、模型参数的偏差等等，都会对系统的性能产生影响。如何构建一个能够容忍这些“瑕疵”的控制器，正是鲁棒控制的核心所在。同时，在资源有限或性能有最优指标要求的情况下，如何找到那个“最好”的控制策略，也一直是工程师们追求的目标。这本书的名字恰好点出了这两个关键点，让我对它充满了期待，希望能从中获得解决实际工程问题的宝贵知识和方法。