非线性系统手册

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出版者:电子工业出版社
作者:斯蒂伯
出品人:
页数:473
译者:徐玉秀
出版时间:2013-1
价格:78.00元
装帧:
isbn号码:9787121194108
丛书系列:
图书标签:
  • 非线性
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  • 稳定性分析
  • 系统建模
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具体描述

《非线性系统手册(第5版):混沌,分形,元胞自动机,遗传算法,基因表达式编程,支持向量机,小波,隐马尔可夫模型,模糊逻辑与C++、JAVA和SymbolicC++程序》内容共分18章;第1章介绍一维、二维的非线性混沌映射,第2章介绍时间序列分析,第3章介绍平面自治系统,第4章介绍非线性哈密顿系统,第5章介绍非线性耗散系统,第6章介绍非线性动力学系统,第7章介绍混沌控制,第8章介绍混沌同步性,第9章介绍分形学,第10章介绍元胞自动机,第11章介绍微分方程求解,第12章介绍优化,第13章介绍神经网络,第14章介绍遗传算法,第15章介绍基因表达式程序设计,第16章介绍小波,第17章介绍离散隐马尔可夫过程,第18章介绍模糊集与模糊逻辑。

《非线性系统手册》内容梗概 本书旨在为研究、设计和应用非线性系统的工程师、科学家及学生提供一个全面、深入且实用的参考。本书并非对某个特定非线性系统进行详述,而是着眼于构建一个通用的理论框架和方法论,帮助读者理解、分析和控制各种复杂的非线性现象。 第一部分:非线性系统的基础理论 本部分奠定了理解后续章节的基础。我们将从基本概念入手,区分线性与非线性系统的本质差异,重点阐述非线性系统在描述、建模和分析方面所带来的独特挑战。 非线性系统定义与特性: 深入探讨“叠加原理”失效的含义,分析非线性系统可能出现的如多重平衡点、极限环、混沌、分岔等典型非线性现象。我们将通过直观的例子和数学描述,帮助读者建立对这些现象的感性认识。 相平面分析: 介绍相平面分析作为一种重要的几何分析方法,能够直观地展示二维非线性系统的动态行为。我们将讲解如何绘制相轨迹、识别平衡点类型(节点、鞍点、中心、焦点)及其稳定性,并分析系统在不同初始条件下的演化趋势。 李雅普诺夫稳定性理论: 详细阐述李雅普诺夫第一方法(线性化分析)和第二方法(直接法)。我们将重点讲解如何构造李雅普诺夫函数来判断系统的全局和局部稳定性,而不必求解具体的微分方程。这部分将包含丰富的案例研究,展示如何运用该理论分析各种反馈控制系统的稳定性。 摄动法与近似方法: 针对难以精确求解的非线性方程,介绍如小参数展开法(如庞加莱-林德斯泰姆法)、平均法等近似分析技术。我们将展示这些方法如何在一定条件下,为非线性系统的稳态解、周期解等提供有价值的近似结果。 第二部分:非线性系统的分析工具 本部分将聚焦于一系列强大的数学和计算工具,用于对非线性系统进行深入分析。 分岔理论与混沌现象: 详细介绍各种类型的分岔(如鞍结分岔、跨节分岔、Hopf分岔)及其在系统参数变化时引起的拓扑结构改变。在此基础上,深入探讨混沌系统的特征,包括对初值敏感性(蝴蝶效应)、奇怪吸引子、分形维度等,并介绍混沌系统的预测与控制的初步思路。 数值仿真方法: 针对解析解难以获得的非线性系统,我们将介绍常用的数值积分方法,如欧拉法、龙格-库塔法等,并讨论它们在精度、稳定性和计算效率方面的权衡。此外,还将涉及如何利用数值仿真来探索复杂非线性动态。 频域分析技术: 尽管非线性系统在频域的行为比线性系统复杂得多,但介绍一些适用于非线性系统的频域概念仍然是有益的。例如,我们将讨论系统的非线性频率响应的近似概念,以及如何使用谐波平衡法等技术来分析周期稳态。 第三部分:非线性系统的控制策略 本部分是本书的核心应用部分,将重点介绍各种用于设计和实现非线性控制器的方法。 反馈线性化: 详细讲解输入-状态线性化和输入-输出线性化技术,展示如何通过巧妙的反馈变换,将一部分非线性系统转化为等效的线性系统,从而应用成熟的线性控制理论。我们将通过多个工程实例,如机器人控制、飞行器姿态控制等,说明该方法的实际应用。 滑模控制: 介绍滑模控制的基本原理,包括如何设计滑模面和切换律,以实现对系统状态的鲁棒跟踪和镇定。我们将分析滑模控制的优点(鲁棒性强)和缺点(抖振现象),并介绍抑制抖振的常用策略。 模型预测控制(MPC)在非线性系统中的应用: 探讨如何将模型预测控制的思想应用于非线性系统。我们将解释如何利用非线性模型预测系统未来的行为,并通过求解优化问题来确定最优的控制输入序列。 自适应控制与鲁棒控制: 介绍针对模型不确定性或参数变化的非线性系统,如何设计自适应控制器来实时调整控制参数。同时,也将探讨如何设计鲁棒控制器,以保证系统在一定范围内的模型不确定性下仍然稳定运行。 其他先进控制方法: 简要介绍一些前沿的非线性控制技术,如模糊逻辑控制、神经网络控制、强化学习控制等,为读者提供进一步学习的可能方向。 第四部分:工程应用实例与前沿展望 本部分将通过具体的工程案例,巩固前述理论和方法,并展望非线性系统研究的未来发展方向。 具体工程领域案例分析: 选取机器人学、航空航天、生物医学工程、电力系统、化学反应器等领域的代表性非线性系统,详细分析其建模、分析和控制过程。这些案例将贯穿全书介绍的各种理论和方法,帮助读者将所学知识融会贯通。 模型降阶与简化: 讨论在实际应用中,如何对复杂的非线性系统进行模型降阶,以降低计算复杂度,同时尽量保留原系统的关键动态特性。 可控性与可观测性: 扩展线性系统的可控性和可观测性概念到非线性系统,探讨非线性系统的可控集和可观测集,以及它们在控制设计中的意义。 未来研究方向: 结合当前科技发展,展望非线性系统领域的研究热点,如智能控制、混合动力系统、分布式非线性系统、复杂网络中的非线性动力学等。 本书在内容组织上力求逻辑清晰,层层递进,既有扎实的理论基础,又有丰富的实践指导。书中包含大量的数学推导、图示和算例,旨在帮助读者深入理解非线性系统的复杂性,并掌握解决实际问题的有效方法。通过对本书的学习,读者将能够更好地驾驭和设计各种非线性系统,从而在各自的研究和工程领域取得突破。

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读后感

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用户评价

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这绝对是一本需要反复品读的“案头宝典”。作为一名在科研一线工作多年的学者,我深知一本优秀的书籍能够对研究方向和方法产生多么深远的影响。《非线性系统手册》就是这样一本著作。它不仅仅是一本技术手册,更是一部关于如何思考和解决非线性问题的思想集锦。书中的每一个章节都如同一个独立的研究所,深入浅出地探讨了一个特定的非线性主题。我尤其欣赏书中对于数学证明的严谨性和对于概念的精准定义,这对于保证研究的可靠性至关重要。同时,书中提供的丰富参考文献和历史渊源的梳理,也为我进一步深入研究提供了极大的便利。我曾多次在撰写论文或指导学生时,翻阅这本书,从中找到理论依据、分析方法,甚至是启迪新的研究思路。例如,书中关于Lyapunov稳定性理论的章节,我反复阅读了数遍,每次都能从中获得新的领悟,尤其是在处理复杂多变量系统时,它提供的框架是无价的。这本书的内容深度和广度,都达到了极高的水平,对于任何希望在非线性系统领域有所建树的研究者来说,都是一本必不可少的参考书。

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这本书简直是一场数学的盛宴!作为一名多年从事控制工程的工程师,我一直对非线性系统的分析和设计深感困惑,那些线性模型在实际应用中总是显得那么苍白无力。当我在书店无意间翻开《非线性系统手册》,立刻就被它严谨的理论体系和丰富的实例所吸引。书的开篇就以一种非常直观的方式,将那些看似复杂抽象的非线性现象,比如混沌、分岔、稳定性等,用通俗易懂的语言和生动的图示展现出来,让我茅塞顿开。特别是关于李雅普诺夫函数在稳定性分析中的应用,书中的讲解层层递进,从基础概念到具体方法的应用,再到各种特殊情况的处理,都做了详尽的阐述。我印象最深刻的是书里针对不同类型的非线性系统,给出了多种分析工具和设计策略,这对于我解决实际工程问题提供了宝贵的思路。比如,对于那些难以解析的复杂系统,书中介绍的数值仿真方法和基于特定假设的近似分析,都非常有实用价值。我之前一直头疼于如何处理那些具有饱和、死区、滞后等非线性的控制器设计,这本书里提供的设计思路和案例,让我仿佛打开了新世界的大门。这本书不仅仅是理论的堆砌,更是一本能够指导实践的工具书,让我对非线性系统的理解上升到了一个新的高度。

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这本书的精妙之处在于它既能满足专业研究者的深度需求,又能为初学者提供一条清晰的学习路径。我是一名刚刚步入工程领域的研究生,在接触到《非线性系统手册》之前,对于非线性系统一直感到非常畏惧,感觉它们就像一团乱麻,难以捉摸。然而,这本书的出现彻底颠覆了我的看法。书中首先从最基础的非线性方程求解入手,逐步引导读者理解非线性系统的基本性质,比如解的唯一性、多解性以及吸引子等概念。它的语言风格非常严谨而不失生动,对于那些抽象的数学概念,作者总是会辅以恰当的图示和直观的解释,让原本晦涩难懂的内容变得易于理解。我尤其喜欢书中关于“状态空间”的讲解,它帮助我从一个全新的角度去理解系统的演化过程。书中提供的各种分析方法,从线性化近似到数值积分,再到一些定性分析工具,都为我解决实际问题提供了多样的选择。我之前遇到的一个关于传感器非线性校准的问题,在书中找到了非常直接的解决方案。这本书的结构设计也非常有梯度,循序渐进,让我能够一步步建立起对非线性系统的信心。

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作为一名软件工程师,我一直对系统建模和仿真抱有浓厚的兴趣,特别是那些能够模拟真实世界复杂行为的系统。虽然我的工作领域不直接涉及控制理论,但《非线性系统手册》这本书依然给了我巨大的启发。《非线性系统手册》以其独特的视角,将复杂的数学概念与生动的现实世界场景相结合,让我对“非线性”这个词有了更深刻的认识。书中对于涌现现象、自组织系统以及复杂网络的讨论,让我看到了非线性动力学在信息科学、社会科学甚至生物学等领域的广泛应用。我特别欣赏书中关于“复杂性”的讨论,它不仅仅是描述系统有多少个组件,而是探讨这些组件之间如何通过非线性的相互作用,产生出宏观的、难以预测的整体行为。书中的很多例子,比如股票市场的波动、交通流量的拥堵、甚至流行病的传播,都让我联想到了实际生活中遇到的各种问题。虽然书中涉及大量的数学公式,但作者的讲解非常注重直观性和类比,使得即使没有深厚的数学背景,也能理解其核心思想。这本书让我意识到,理解非线性是理解我们所处世界的关键。

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这是一本真正意义上的“工具箱”,对于任何想要深入研究和应用非线性动力学的人来说,它都是不可或缺的。我是一名理论物理出身的研究生,在攻读博士学位期间,经常需要面对各种非线性方程组和复杂的动力学行为。之前我主要依赖各种零散的论文和网络资源,信息碎片化且缺乏系统性。《非线性系统手册》的出现,极大地改变了我的研究方式。它系统地梳理了非线性系统研究的各个分支,从基础的相平面分析到先进的混沌同步、神经网络动力学,几乎涵盖了所有我可能遇到的研究方向。书中对各种数学工具的介绍,比如李代数、张量分析在描述非线性系统中的作用,都解释得非常清晰透彻。更重要的是,它不仅仅停留在理论层面,还提供了大量可以复现的计算示例和程序代码,这对于我进行数值模拟和实验验证起到了至关重要的作用。例如,书中关于分岔理论的讲解,不仅仅是理论推导,还配有详细的Bifurcation Diagram的生成方法,让我能够直观地观察系统的行为是如何随着参数变化而发生的剧烈改变。这本书的结构安排也非常合理,从简单到复杂,从基础到前沿,非常适合不同层次的读者。

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很好,C艹进阶必读,案头必备实用装逼手册

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求问代码哪里可以下载??

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以總結的形式,把非線性系統的許多方面都串聯起來,是一本不錯的參考書。

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以總結的形式,把非線性系統的許多方面都串聯起來,是一本不錯的參考書。

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这本书的小标题其实更加合适,非线性程序集。不过非常适合练手熟悉。

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