非线性随机控制系统

页数:114

出版时间:2008-11

价格:16.00元

isbn号码:9787811069655

具体描述

《非线性随机控制系统》主要着重于系统稳定、镇定和最优控制的理论，从随机稳定的基本概念出发，介绍若干经典结果及近年来的一些最新的进展，希望能提供有关问题历史发展的脉络和方向。《非线性随机控制系统》的写作过程中参考了国内外学者的相关文献与专著，当然也包括了作者近年的一些工作与心得。第1章是随机系统的介绍，主要是随机稳分方程的基本知识，如解的存在唯一性、Ito公式和解关于初值的连续依赖性，解的不等式。为了介绍最优控制问题，也简单介绍了微分方程有关粘性解的概念。冤2章介绍Lyapunov稳定性理论，如各种稳定性的定义、定理，渐近稳定性定理，指数稳定性定理，LaSalle不变原理。在稳定性理论中，Backstepping反馈设计法是一个重要的方法，第3章介绍随机系统的Backstepping反馈设计法，此方法的优点是可直接得到控制律的显示表达式。把观测器设计，特别是高增益的观测设计与Backstepping反馈设计法结合，实现一些复杂系统的稳定性是本章的特色；这里既考虑了适应问题，也考虑了鲁棒问题，还考虑了输出镇定问题。第4章介绍矩稳定性和Peuteman-Aeyels定理，其结果包括渐近稳定、一致渐近稳定和指数稳定性的结论。作为定理的应用，讨论了随机线性系统的切换镇定问题，并利用S一程序原理，给出了系统镇定的充分必要条件。稳定性理论的另一个内容是有限时间稳定性，对于确定系统，有很多重要进展。但对于随机系统，相关文献不多，第5章给出有关的研究进展。

用户评价

我以一个资深控制爱好者的角度来看待这本教材，它最大的魅力在于其对“统一性”的追求。作者似乎在努力搭建一座桥梁，连接着纯粹的经典控制理论和最前沿的智能控制范式。书的后半部分关于神经网络在非线性系统辨识与控制中的应用介绍，虽然篇幅相对精简，但其前瞻性令人瞩目。作者并没有陷入对单一“热点”技术的过度鼓吹，而是将其置于整个非线性随机控制的大框架下进行评估，强调了模型结构选择的重要性。这种宏观的视角，让我能够更好地审视当前控制领域的一些碎片化研究趋势。这本书更像是一部“控制论史诗”，它回顾了经典，批判了局限，并为未来指明了方向。阅读它不仅仅是学习技术，更像是在进行一场关于控制科学哲学层面的思考，每一次重读都能发现新的层次。

初翻阅此书时，最大的感受是其内容的实用性和工程导向。虽然书名听起来非常学术化，但作者在讲解那些晦涩的控制策略时，总是紧密结合实际的物理系统，比如飞行器姿态控制、机器人动力学等案例。我尤其关注了关于输入饱和和约束条件下的最优控制部分，那里的章节详细阐述了如何运用模型预测控制（MPC）的思想来处理现实世界中普遍存在的约束问题。书中的图表绘制得非常清晰，特别是针对不同控制算法在模拟环境中的性能对比，直观地展示了滑模控制、自适应控制等多种非线性控制手法的优缺点。对于我这种更偏向于应用开发的工程师而言，这本书提供的不仅仅是理论公式，更像是一套完整的“工具箱”，指导我如何从实际问题出发，选择并设计出能够应对复杂动态环境的有效控制器。相比于其他侧重纯数学推导的教材，这本书的“动手能力”更强，这一点非常加分。

这本书的阅读体验可以说是“高开低走，但最终登顶”。开篇关于描述函数法和相平面分析的介绍，对于初学者非常友好，提供了一个直观的几何视角来理解非线性系统的行为，这点设计非常人性化。然而，随着章节深入到鲁棒性分析和滑模控制器的设计，理论的难度陡然增加，大量的矩阵不等式和优化问题的提炼，让我的学习效率一度跌入谷底。我花了很长时间才理解如何通过构造Lyapunov函数来证明系统在有界干扰下的收敛性。不过，正是这种挑战性，使得最终掌握的知识点异常扎实。这本书的内容广度足够覆盖博士阶段的课程要求，深度则直逼国际期刊的平均水平。对于那些寻求一本能够真正“拉高”自己知识水平、而不是仅仅满足于表面理解的深度学习材料的读者而言，《非线性随机控制系统》绝对是一个不容错过的、充满挑战与回报的学术旅程的起点。

这本书的编排结构严谨得像一座精心设计的建筑，每一章都是一个坚固的基石，支撑着上层的复杂结构。在我阅读的过程中，我发现作者对“随机性”的处理方式非常高明。他没有将随机干扰视为一个次要因素简单带过，而是将其提升到与非线性动力学同等重要的地位。特别是关于H无穷控制与随机过程结合的那几部分，需要读者对概率论和随机过程有深入理解。然而，作者的叙述方式保证了即使是初次接触随机控制的读者，也能逐步跟上思路。他通过引入鞅理论和伊藤积分，系统地构建了随机系统的性能指标和优化框架。坦率地说，某些章节的数学推导过程极其繁复，我不得不放慢速度，配合着辅导书来理解其中的每一步逻辑跳跃。但这种“慢工出细活”式的学习体验，最终换来的是对随机复杂性建模和控制的深刻洞察，这在其他教材中是难以获得的体验。

这本《非线性随机控制系统》的理论深度简直令人惊叹。从初接触到逐步深入，我感觉自己仿佛站在一个巨大的数学迷宫前，而作者就是那位耐心而精准的向导。书中的状态空间表示法，尤其是在处理高维、强耦合系统时的巧妙转换，让我对传统线性控制的局限性有了全新的认识。我特别欣赏作者在引入李雅普诺夫稳定性理论时，那种由浅入深，层层递进的讲解方式。他不仅展示了如何应用这些强大的数学工具来分析系统的稳定性，还深入探讨了在存在不确定性和噪声影响下的鲁棒性设计问题。对于那些期望掌握现代控制前沿技术的研究生和工程师来说，这本书无疑是一座知识的宝库，尽管其中穿插的随机微分方程和滤波算法（如扩展卡尔曼滤波的深入探讨）确实需要读者具备扎实的数学基础，但一旦攻克，那种豁然开朗的感觉是无可替代的。可以说，它为理解复杂工程系统背后的本质规律提供了最坚实的理论支撑，是一本值得反复研读的经典之作。