魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書

魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:浙江大學齣版社
作者:褚健
出品人:
頁數:0
译者:
出版時間:1900-01-01
價格:25.00元
裝幀:平裝
isbn號碼:9787308022224
叢書系列:
圖書標籤:
  • 控製理論
  • 魯棒控製
  • 現代控製工程
  • 自動控製
  • 係統工程
  • 控製係統
  • 優化控製
  • 工程應用
  • 數學模型
  • 穩定性分析
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具體描述

精通現代控製:從理論基石到工程實踐的深度探索 本書是一部係統深入探討現代控製理論及其工程應用的學術專著,旨在為讀者構建起堅實而全麵的控製工程知識體係。全書以嚴謹的邏輯結構,由淺入深地剖析瞭控製科學的核心概念、關鍵理論以及在各類工程領域中的實際應用,力求引導讀者掌握解決復雜控製問題的科學方法與技術。 第一部分:現代控製理論的基石 本部分著重梳理和闡述現代控製理論的理論基石,為後續的深入學習打下堅實基礎。 狀態空間方法: 詳細介紹瞭狀態空間方程的建立、時域分析以及其在描述和分析連續時間與離散時間動力係統中的核心作用。涵蓋瞭係統的可控性、可觀測性等基本概念,並通過豐富的案例分析,展示瞭如何利用狀態空間方法進行係統建模和初步分析。 穩定性理論: 深入探討瞭不同類型的係統穩定性,包括Lyapunov穩定性、漸近穩定性等,並係統介紹瞭Routh-Hurwitz判據、Nyquist判據、根軌跡法以及Nyquist穩定性判據等經典穩定性分析工具。對狀態方程的穩定性判據進行瞭詳盡闡述,並輔以大量圖示和計算示例,幫助讀者透徹理解係統穩定性的判彆方法。 最優控製: 重點介紹瞭經典最優控製理論,包括性能指標的選取、變分法在最優控製問題中的應用,以及Pontryagin最小化原理。詳細推導瞭Hamilton-Jacobi-Bellman方程,並介紹瞭動態規劃等求解最優控製問題的關鍵技術,探討瞭綫性二次型最優控製(LQR)的理論與設計方法,旨在使讀者能夠設計齣性能最優的控製器。 反饋控製: 深入研究瞭狀態反饋控製、輸齣反饋控製以及PID控製器的原理與設計。詳細闡述瞭如何通過狀態反饋實現係統極點配置,以及如何設計觀測器來估計不可測狀態。對PID控製器在實際工程中的廣泛應用及其整定方法進行瞭詳細介紹,並探討瞭前饋控製、復閤控製等策略。 係統辨識: 介紹瞭從實驗數據中建立係統模型的方法。涵蓋瞭數據采集、模型結構選擇、參數估計等關鍵步驟,詳細闡述瞭最小二乘法、預測誤差法等常用的係統辨識算法,並通過實例演示瞭如何利用這些方法辨識實際物理係統的模型。 第二部分:工程實踐中的控製技術 本部分將理論知識與工程實踐緊密結閤,介紹瞭一係列在現代工程領域廣泛應用的先進控製技術。 數字控製係統: 深入分析瞭數字控製係統的基本原理、采樣與保持過程、以及離散化方法。詳細介紹瞭數字PID控製器、零極點匹配等設計技術,並探討瞭數字控製係統的穩定性分析與設計,以及數字控製器在實際應用中的實現細節。 自適應控製: 介紹瞭自適應控製的基本思想,包括模型參考自適應控製(MRAC)和自整定控製(SRAC)等。深入分析瞭各種自適應律的設計方法,如李雅普諾夫方法、梯度下降法等,並探討瞭自適應控製在參數變化或不確定係統中的應用。 模糊控製: 詳細闡述瞭模糊邏輯控製的基本原理,包括模糊化、模糊推理和解模糊等過程。介紹瞭模糊控製器的設計步驟,並通過大量的實例展示瞭模糊控製在處理非綫性、難以建模係統中的優勢。 神經網絡控製: 探索瞭神經網絡在控製領域的應用。介紹瞭徑嚮基函數網絡(RBF)、多層感知機(MLP)等神經網絡結構,以及如何利用它們進行係統建模、狀態估計和控製器設計,重點關注其在非綫性係統和復雜係統中的應用潛力。 模型預測控製(MPC): 詳細介紹瞭模型預測控製的基本框架,包括預測模型、滾動優化和控製律的生成。深入探討瞭綫性模型預測控製(LMPC)和非綫性模型預測控製(NMPC)的設計與實現,並分析瞭其在過程控製、機器人等領域的應用。 魯棒控製理論與設計: 這是本書的重點和特色之一。係統介紹瞭各種魯棒控製方法,包括H∞控製、μ-綜閤等。詳細闡述瞭如何設計能夠容忍係統參數不確定性和外部乾擾的控製器,並通過具體的工程實例,如航空航天、電力係統等,展示瞭魯棒控製在提高係統可靠性和性能方麵的關鍵作用。 第三部分:控製係統的仿真與應用 本部分關注控製係統的仿真工具和實際應用案例,幫助讀者將理論知識轉化為解決實際工程問題的能力。 控製係統仿真: 介紹瞭Matlab/Simulink等主流控製係統仿真軟件的使用方法。演示瞭如何利用這些工具進行係統建模、控製器設計、仿真分析和性能評估,幫助讀者掌握仿真技術在控製係統開發過程中的重要性。 工程應用案例分析: 選取瞭不同工程領域中的典型控製問題,如機械係統、機器人、航空航天、化工過程等,結閤書中介紹的各種控製理論和技術,進行詳細的分析和設計。通過這些案例,讀者可以更直觀地理解理論知識的實際價值,並學習如何根據具體工程需求選擇和應用閤適的控製策略。 本書力求內容翔實、邏輯嚴謹、講解清晰,配以豐富的公式推導、圖錶分析和算例演示,適閤於控製科學與工程、自動化、電子工程、機械工程等相關專業的本科生、研究生以及從事控製係統設計與研究的工程師閱讀。通過學習本書,讀者將能夠深刻理解現代控製理論的精髓,並掌握解決復雜工程控製問題的核心技能,為未來在相關領域的深入研究和創新實踐奠定堅實基礎。

作者簡介

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讀後感

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用戶評價

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在我看來,一個優秀的控製係統,就像一位經驗豐富的駕駛員,即使在路況復雜、突發情況頻發的情況下,也能保持冷靜,穩穩地操控方嚮盤。《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》這個名字,讓我看到瞭實現這種“智慧”控製的希望。我非常想瞭解,書中會如何定義和描述“不確定性”,它會將其視為是係統固有的特性,還是可以主動管理的資源?我希望書中能夠提供一些不同層麵的解釋,讓我能夠從宏觀到微觀地理解不確定性的本質。對於書中提及的“理論”,我非常好奇它會涵蓋哪些核心概念,比如,它會介紹哪些關於不確定性建模的常用方法?例如,如何構建一個能夠反映實際不確定性的數學模型?它會介紹哪些關於魯棒性分析的技術?比如,如何評估一個控製係統在麵對不確定性時的穩定性?我希望書中能夠提供一些深入的理論講解,並且配以嚴謹的數學推導。在“應用”方麵,我期待看到一些能夠解決實際工程難題的案例。例如,書中會介紹如何設計一個能夠應對不同地形和障礙物的無人駕駛車輛的魯棒控製係統嗎?或者如何設計一個能夠在高壓、高溫環境下穩定運行的工業過程控製係統?如果書中能夠提供一些關於魯棒控製在軟件實現和硬件部署方麵的經驗分享,那將非常有價值。

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作為一名對理論研究有一定追求的學生,我非常希望《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》能夠提供關於魯棒控製理論的深入探討,同時也能兼顧實際應用。我非常關注書中對魯棒性分析方法的研究,例如,如何通過數學工具來量化係統的魯棒性,以及如何進行魯棒性穩定性分析。我希望書中能夠詳細介紹一些常見的魯棒性度量方法,比如裕度、條件數等,並解釋它們在不同控製設計中的意義。我同時也對書中關於魯棒控製設計方法的介紹非常感興趣。比如,書中會詳細介紹哪些基於優化理論的魯棒控製設計方法?例如,綫性矩陣不等式(LMI)在魯棒控製中的應用,或者半定規劃(SDP)在魯棒控製問題中的求解。我希望書中能夠提供清晰的數學推導,讓我能夠理解這些方法的原理,並掌握其設計步驟。對於應用方麵,我期待書中能有關於魯棒控製在復雜係統中的應用案例,比如航空發動機的健康管理、多智能體係統的協同控製、以及高動態飛行器的姿態控製等。如果書中能提供相關的仿真實驗或者代碼示例,那將極大地促進我的學習和研究。

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這本書的名字《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》讓我對它産生瞭濃厚的興趣,尤其是我最近在研究的某個項目,它對係統的穩定性要求極高,需要麵對各種不確定性和外部乾擾。雖然我對魯棒控製這個領域並不算陌生,但總覺得在理論的深度和應用的廣度上還有不少欠缺。我一直希望找到一本能夠係統梳理魯棒控製核心概念,並且能將這些抽象的理論與實際工程問題緊密結閤的書籍。尤其是一些經典的魯棒控製方法,比如H∞控製、LMI方法等,我希望書中能夠對其原理進行深入淺齣的剖析,並提供清晰的推導過程,讓我能夠真正理解其數學基礎和設計思想。同時,我也非常期待書中能夠提供一些實際的應用案例,能夠展示這些理論是如何在航空航天、機器人、過程控製等領域發揮作用的。我曾經遇到過一些控製係統,在設計過程中雖然遵循瞭傳統的PID控製或者模型預測控製的思想,但在麵對模型不確定性或者突發乾擾時,性能會急劇下降,甚至導緻係統不穩定。因此,我對魯棒控製寄予厚望,希望它能提供一套更可靠、更穩健的控製策略。如果這本書能夠做到這一點,並且在語言錶達上足夠清晰易懂,哪怕是對於我這樣有一定基礎的讀者來說,也會是一筆寶貴的財富。我特彆關注書中關於不確定性建模和分析的部分,以及如何將這些不確定性轉化為控製設計中的約束條件。此外,對於一些前沿的魯棒控製研究方嚮,比如自適應魯棒控製、模型減量魯棒控製等,如果書中有所提及,那更是錦上添花瞭。我希望這本書能夠不僅僅是知識的搬運工,更能激發我對這個領域更深入的探索和思考。

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我對控製理論的熱情源於我希望能夠創造齣更智能、更可靠的設備。而“魯棒性”在我看來,是衡量一個控製係統是否真正“智能”的關鍵指標之一。我希望《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》能夠帶我走進魯棒控製的奇妙世界,讓我領略其中的智慧。我非常好奇書中會如何闡述“不確定性”,它會把不確定性看作是一種“噪聲”,還是一種“擾動”,抑或是一種“模糊性”?我希望書中能夠提供一些不同視角的解釋,讓我能夠更全麵地理解這個概念。對於魯棒控製的設計方法,我非常想瞭解書中會介紹哪些經典的方法,比如H∞控製、μ-分析等,並且希望書中能夠解釋這些方法的核心思想,以及它們各自適用的場景。例如,H∞控製是如何通過構造一個性能指標來達到魯棒性的?μ-分析又是如何處理結構化不確定性的?如果書中能夠提供一些對比分析,讓我能夠理解不同方法的適用範圍和優劣,那將非常有幫助。在應用方麵,我希望書中能夠看到一些令人興奮的案例,例如,如何利用魯棒控製技術來提高自動駕駛係統的安全性,或者如何設計一個能夠應對復雜環境的機器人控製係統。

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我是一名對自動化技術充滿熱情的研究生,我一直緻力於探索能夠提高係統穩定性和可靠性的方法。魯棒控製無疑是其中一個非常重要的方嚮。《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》這本書的名字讓我對它充滿瞭期待。我希望這本書能夠為我提供堅實的理論基礎,讓我能夠深入理解魯棒控製的數學原理和核心思想。我非常關注書中是否會詳細介紹各種魯棒控製的性能指標,比如哪些指標能夠有效地衡量係統的魯棒性?它們是如何定義的?我希望書中能夠提供一些關於魯棒性度量的最新進展,以及它們在實際應用中的意義。同時,我也非常想瞭解書中會介紹哪些魯棒控製的設計方法。例如,書中是否會詳細講解如何利用凸優化方法來設計魯棒控製器?或者如何將魯棒控製與機器學習相結閤,以應對更加復雜的不確定性?我希望書中能夠提供一些算法的實現細節和仿真示例,幫助我理解和應用這些方法。在應用方麵,我期待書中能夠展示一些魯棒控製在先進製造、能源係統、或者生物醫學工程等領域的應用案例。如果書中能提供一些關於如何對魯棒控製係統進行實驗驗證和性能評估的指導,那將對我非常有幫助。

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作為一名剛剛接觸現代控製理論的本科生,我一直被各種復雜的數學公式和抽象的概念所睏擾。尤其是魯棒控製這個方嚮,雖然名字聽起來很酷,似乎能夠解決很多實際問題,但當我翻閱一些資料時,往往會因為其高深的數學背景而望而卻步。我希望《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》能夠成為我學習道路上的引路人,用一種更加平易近人的方式來介紹魯棒控製的基本思想和核心技術。我渴望理解為什麼需要魯棒控製,它到底解決瞭哪些傳統控製方法難以解決的問題。例如,書中能否用一些通俗的例子來解釋“不確定性”在控製係統中的具體錶現形式,以及這些不確定性是如何影響係統性能的。我很希望書中能夠從最基本的概念開始,比如係統的穩定性、性能指標等,然後逐步引入魯棒性的概念,並介紹一些基礎的魯棒控製方法,比如PID控製器在麵對不確定性時的局限性,以及如何通過一些改進來增強其魯棒性。我尤其關注書中能否提供一些簡單的例子,通過這些例子來展示魯棒控製設計的流程和效果,比如一個簡單的機械臂或者一個溫控係統。如果書中能夠配備一些MATLAB/Simulink等仿真工具的教學內容,那對我來說將是極大的幫助,可以直接動手實踐,加深對理論知識的理解。我也希望書中能夠介紹一些魯棒控製在實際工程中的應用案例,讓我能夠看到理論與實踐之間的聯係,從而更有學習的動力和方嚮。

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我是一名在工業界工作的工程師,主要負責自動化生産綫的開發和維護。在實際工作中,我們經常會遇到各種各樣的問題,比如傳感器噪聲、執行器性能下降、負載變化等等,這些都屬於係統不確定性的範疇。傳統的控製方法在麵對這些不確定性時,往往錶現齣較大的魯棒性不足,導緻生産效率下降,甚至齣現産品質量問題。我一直在尋找一本能夠幫助我係統提升控製係統魯棒性的書籍。《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》這個書名讓我看到瞭希望,我希望它能夠深入探討如何量化和處理係統中的不確定性,並提供一套切實可行的控製設計方法。我尤其關注書中能否介紹一些針對具體工業場景的魯棒控製設計方法,比如如何設計一個能夠適應不同物料特性的機器人抓手控製器,或者如何設計一個能夠應對電機參數變化的伺服係統控製器。我也希望書中能夠涵蓋一些實際工程中常用的魯棒控製技術,比如模型預測控製(MPC)中的魯棒性設計,或者自適應魯棒控製的最新進展。如果書中能夠提供一些關於魯棒性評估和驗證的工具和方法,例如濛特卡洛仿真或者最壞情況分析,那將是非常有價值的。我希望這本書能夠幫助我解決實際工程中遇到的棘手問題,提高生産綫的穩定性和可靠性,從而降低運行成本,提升企業競爭力。

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當我第一次聽說“魯棒控製”這個概念時,我就被它所吸引。它似乎能夠解決很多傳統控製方法難以應對的挑戰,尤其是在復雜多變的實際應用場景中。《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》這個名字正是我一直在尋找的。我非常希望能從這本書中獲得對魯棒控製更深入、更全麵的理解。我特彆關注書中會如何詳細解釋“不確定性”的來源和形式,例如,是由模型誤差、參數變化,還是外部乾擾引起的不確定性?我希望書中能提供一些具體的例子,讓我能夠直觀地理解這些不確定性是如何影響係統的性能的。同時,我也非常想瞭解書中會介紹哪些具體的魯棒控製設計方法,比如,書中是否會詳細講解H∞控製、LMI控製、或者自適應魯棒控製等方法?這些方法的核心原理是什麼?在設計時需要注意哪些關鍵問題?我期待書中能夠提供清晰的數學推導和詳細的設計步驟,幫助我掌握這些方法。在應用方麵,我希望書中能夠展示一些成功的魯棒控製應用案例,比如在航空航天、汽車工業、機器人等領域,這些方法是如何被成功應用的。如果書中能提供一些關於如何評估和提高係統魯棒性的實用技巧,那將非常有價值。

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我一直對那些能夠“自己解決問題”的係統非常著迷,而魯棒控製似乎就是實現這一目標的關鍵。我希望《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》能夠深入淺齣地介紹魯棒控製的魅力,讓我看到其中的精妙之處。我特彆希望書中能夠詳細闡述不同類型的魯棒控製策略,例如,它會介紹哪些基於模型不確定性的魯棒控製方法?它們各自的優勢和劣勢是什麼?我想要瞭解,這些方法在設計時需要考慮哪些關鍵因素,以及如何根據具體的應用場景來選擇閤適的方法。例如,在設計一個高精度伺服係統時,我們可能需要非常精細的不確定性模型,而在設計一個大型工業過程控製係統時,我們可能更關注於模型簡化和計算效率。我希望書中能夠提供一些指導性的原則,幫助我做齣明智的選擇。此外,書中關於“應用”的部分,我希望能夠看到一些最新的研究成果和實際案例。比如,魯棒控製在人工智能、機器學習領域是否有新的應用方嚮?在智能製造、智慧城市等新興領域,魯棒控製又扮演著怎樣的角色?我希望這本書能夠引領我關注行業前沿,激發我進一步研究的興趣。

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在我看來,控製理論不僅僅是數學公式的堆砌,更是一門關於如何讓係統“聽話”的藝術。而魯棒控製,在我理解來,就是讓係統在麵對“不聽話”的情況時,依然能夠錶現齣色。我一直在思考,如何纔能讓我的控製係統更加“皮實”,能夠應對各種突發狀況。我希望《魯棒控製理論及應用/現代控製工程叢書》能夠在這方麵給我帶來啓示。我非常好奇書中會如何定義和量化“不確定性”,是僅僅考慮參數的不確定性,還是也包括瞭結構的不確定性,甚至是模型本身的不確定性。我希望書中能夠提供一些直觀的解釋,讓我能夠理解這些數學概念背後的物理意義。對於書中提到的“應用”,我非常期待看到一些真正能夠解決實際問題的例子,而不是僅僅停留在理論層麵。比如,如果能看到如何設計一個能夠應對惡劣天氣條件下的無人機穩定控製係統,或者如何設計一個在復雜地形下工作的自動駕駛汽車的避障係統,那一定會讓我大開眼界。我也希望書中能夠探討一些關於魯棒性與性能之間的權衡問題,因為我深知,追求絕對的魯棒性往往會犧牲一定的性能。如何在兩者之間找到一個最佳的平衡點,是每一個控製工程師都需要麵對的挑戰。如果這本書能在這方麵給齣一些指導性的建議,那將非常有價值。

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