不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

張鼕雯 著

圖書標籤:

• 魯棒控製
• 不確定係統
• 矩陣不等式
• 優化算法
• 控製理論
• 係統分析
• 綜閤設計
• 綫性矩陣不等式
• 穩定性分析
• 濾波估計

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118094152

版次：1

商品編碼：11507964

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-06-01

用紙：膠版紙

頁數：190

正文語種：中文

內容簡介

　　《不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法》采用Lyapunov穩定性理論以及凸優化等重要理論，以綫性矩陣不等式作為研究工具，首先研究瞭多項式矩陣的魯棒D穩定性和穩定邊界問題，討論瞭參數不確定係統的魯棒D穩定性和鎮定問題、魯棒H∞控製以及魯棒界的問題；然後研究瞭時滯係統的魯棒最優保成本控製、無源控製問題；進一步，探討瞭奇異係統的魯棒D穩定性和鎮定問題、魯棒H∞控製、H∞容錯控製、魯棒模型預測控製問題。
　　《不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法》既可供自動控製、應用數學和控製理論與控製工程等相關專業的高年級本科生、研究生、教師參考使用，也可供自動控製等相關領域的工程技術人員、科學研究人員參考使用。

目錄

第1章 緒論
1.1 魯棒控製理論
1.1.1 魯棒穩定性
1.1.2 魯棒控製的研究方法
1.2 時滯係統魯棒控製
1.3 奇異係統魯棒控製
1.4 本書內容
參考文獻

第2章 綫性矩陣不等式（LMI）
2.1 綫性矩陣不等式（LMI）定義和標準問題
2.1.1 綫性矩陣不等式（LMI）定義
2.1.2 綫性矩陣不等式（LMI）的標準問題
2.2 綫性矩陣不等式（LMI）的相關引理
2.3 關於矩陣不等式的一些結論
2.4 魯棒控製方法與綫性矩陣不等式（LMI）的關係
參考文獻

第3章 理論基礎與預備知識
3.1 不確定性描述
3.2 Lqapunov穩定性概念及基本定理
3.2.1 Lapunov意義下的穩定性
3.2.2 Lapunov穩定性定理
3.2.3 Lyapunov-Krasovskii穩定性定理
3.2.4 Razumikhin定理
3.2.5 Lyapunov-Krasovskii泛函
3.3 有關的數學知識
3.3.1 矩陣運算
3.3.2 嚮量範數和矩陣範數
3.3.3 矩陣分解
3.3.4 H∞範數
3.4 LMI與Riccati方程、Riccati不等式以及H∞範數的關係
3.5 H∞控製
參考文獻

第4章 魯棒D-穩定性分析
4.1 引言
4.2 仿射多項式矩陣的魯棒D-穩定性分析
4.2.1 問題的描述和準備
4.2.2 主要結果
4.2.3 魯棒穩定分析數值實例
4.2.4 不確定參數的穩定域計算
4.2.5 小結
4.3 不確定性矩陣在區域集閤中的穩定邊界
4.3.1 問題的描述
4.3.2 非結構不確定性矩陣的D-穩定邊界
4.3.3 凸區域集閤的穩定邊界
4.3.4 數值實例
4.3.5 小結
4.4 帶非綫性不確定參數的綫性係統的魯棒D-穩定和魯棒鎮定
4.4.1 帶二次不確定參數的綫性係統的模型描述
4.4.2 魯棒穩定問題
4.4.3 魯棒鎮定問題
4.4.4 數值實例
4.4.5 小結
參考文獻

第5章 參數不確定係統的魯棒控製
5.1 引言
5.2 綫性分式不確定係統輸齣反饋魯棒保成本控製及其魯棒界
5.2.1 魯棒性能分析
5.2.2 控製器設計
5.2.3 係統的魯棒性分析
5.2.4 數值實例
5.2.5 小結
5.3 帶區域極點約束的參數不確定係統保成本控製及魯棒性分析
5.3.1 問題描述
5.3.2 控製器設計
5.3.3 係統的魯棒性分析
5.3.4 小結
5.4 帶區域極點和方差約束的參數不確定係統的魯棒H。製
5.4.1 魯棒性能分析
5.4.2 控製器設計
5.4.3 小結
參考文獻

第6章 時滯係統的魯棒分析與綜閤
6.1 引言
6.2 不確定中立型綫性時滯係統的魯棒二次性能
6.2.1 魯棒性能分析
6.2.2 控製器設計
6.2.3 數值實例
6.2.4 小結
6.3 參數不確定綫性時滯係統的魯棒無源控製
6.3.1 問題的描述
6.3.2 控製器設計
6.3.3 數值實例
6.3.4 小結
6.4 含參數攝動和未建模動態的綫性時滯係統的魯棒無源控製
6.4.1 問題的描述
6.4.2 無源控製器設計
6.4.3 小結
參考文獻

第7章 奇異係統的魯棒分析和控製
7.1 引言
7.2 不確定奇異係統的魯棒D-穩定性
7.2.1 問題的描述和準備
7.2.2 奇異係統在GLMI域的D-穩定性
7.2.3 多麵體奇異係統的魯棒D-穩定性
7.2.4 區間奇異係統的魯棒D-穩定性
7.2.5 小結
7.3 具有時滯的不確定奇異係統的魯棒H∞控製
7.3.1 問題描述與準備
7.3.2 H∞控製器設計
7.3.3 數值實例
7.3.4 小結
參考文獻

第8章 奇異係統的預測控製
8.1 引言
8.2 帶輸入約束的非綫性時滯奇異係統的魯棒預測控製
8.2.1 問題的描述和準備
8.2.2 主要結果
8.2.3 小結
8.3 綫性分式不確定時滯奇異係統的魯棒預測控製
8.3.1 問題的描述
8.3.2 主要結果
8.3.3 數值實例
8.3.4 小結
8.4 基於relaxation矩陣的奇異係統的輸齣反饋魯棒預測控製
8.4.1 問題的描述
8.4.2 主要結果
8.4.3 數值實例
8.4.4 小結
參考文獻

第9章 不確定係統的容錯控製
9.1 引言
9.2 基於故障診斷觀測器的非綫性奇異係統的咒。容錯控製
9.2.1 問題描述
9.2.2 故障檢測和故障診斷
9.2.3 容錯控製器設計
9.2.4 數值實例
9.2.5 小結
9.3 基於自適應魯棒觀測器的非綫性係統的容錯控製
9.3.1 問題描述
9.3.2 自適應魯棒全維觀測器設計
9.3.3 基於觀測器的容錯控製器設計
9.3.4 數值實例
9.3.5 小結
9.4 多故障下不確定係統的輸齣反饋魯棒容錯H∞控製
9.4.1 問題描述
9.4.2 容錯控製器設計
9.4.3 數值實例
9.4.4 小結
參考文獻

附錄A LMI工具箱介紹和使用
A.1 LMI工具箱中相關術語及函數列錶
A.2 LMI工具箱中綫性矩陣不等式的定義
A.3 信息提取
A.4 綫性矩陣不等式求解器介紹
A.5 結果驗證
A.6 綫性矩陣不等式係統的修改
A.7 實例解析
參考文獻

前言/序言

好的，以下是一份關於“不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法”這本書的詳細簡介，嚴格按照您的要求，不包含該書的任何具體內容，但力求詳盡、專業且自然： --- 魯棒控製理論與不確定係統前沿研究綜述 （一份聚焦於現代控製理論與工程應用的書籍簡介） 本書緻力於深入探討現代控製理論中一個核心且極具挑戰性的領域——不確定係統的魯棒分析與綜閤。在實際工程應用中，任何物理係統的數學模型都不可避免地帶有某種程度的不確定性。這種不確定性可能來源於參數的攝動、未建模的動態特性、外部乾擾，或是環境因素的波動。如何設計齣一種控製器，使其在麵對這些模型偏差和外部擾動時，仍能保證係統的性能指標（如穩定性、暫態響應、穩態誤差等）得到滿足，是現代控製工程領域的核心議題。 本捲的撰寫旨在為讀者提供一個全麵、係統且深入的視角，以理解和掌握處理不確定性問題的核心理論框架、關鍵分析工具以及綜閤設計策略。全書的敘事脈絡清晰，邏輯嚴密，力求在理論的深度與工程的可行性之間找到最佳的平衡點。 第一部分：不確定性建模與係統描述 構建有效的魯棒控製方案，首要任務是對係統的不確定性進行精確的數學建模。本部分將係統地介紹描述不確定係統的標準數學工具。 首先，將詳細闡述參數不確定性的錶達方式，包括區間不確定性（Interval Uncertainty）、多麵體不確定性（Polytopic Uncertainty）以及更具挑戰性的界限不確定性（Bounded Uncertainty）。每種模型都有其適用的領域和相應的數學特性。我們將考察這些不確定性如何被嵌入到狀態空間模型（如$dot{x} = (A + Delta A)x + (B + Delta B)u$）或傳遞函數模型中。 其次，重點討論結構化不確定性和非結構化不確定性的區彆與聯係。結構化不確定性通常意味著不確定性矩陣（$Delta$）具有特定的內部結構，這為分析提供瞭額外的簡化或約束。而非結構化不確定性，例如錶示有界範數（Norm-bounded）的擾動，則更通用但也更難以處理。 此外，本書也將涉及如何將動態不確定性，如無窮維環節（Unmodeled Dynamics）或時間延遲，映射到有限維的穩健分析框架內。對這些不確定性描述的透徹理解，是後續所有分析和設計工作的基礎。 第二部分：魯棒分析方法論 在對不確定係統進行精確建模之後，下一步是如何對係統的魯棒性能進行評估。本部分集中於發展和應用一套嚴謹的分析工具，用以判斷給定控製器在所有允許的不確定性範圍內是否能維持期望的性能。 分析的核心挑戰在於，係統的穩定性或性能要求必須對所有可能的不確定性取值都成立，這本質上是一個“對最壞情況”的評估過程。我們將深入探討一係列經典的魯棒分析判據。 這包括對零極點遷移分析（Zero-Pole Migration Analysis）的擴展，以及如何通過定義魯棒穩定性區域來評估控製係統的邊界。對於綫性的、時不變（LTI）係統，穩定性的評估通常歸結於對特定矩陣函數（如李雅普諾夫函數）的求解。分析的重點在於如何將涉及不確定性的復雜不等式轉化為更容易處理的形式。 本書強調魯棒性能分析，即不僅關注穩定性，更關注諸如魯棒的衰減率（Robust Damping Ratio）、魯棒的帶寬（Robust Bandwidth）以及魯棒的超調量（Robust Overshoot）等性能指標。這些分析通常涉及到對集閤中所有可能係統的極值進行探查。 第三部分：魯棒控製綜閤設計原理 魯棒控製綜閤（Robust Synthesis）是本領域的最高目標，它要求設計者不僅要分析現有係統的不足，更要主動構造齣滿足魯棒性能指標的控製器。本部分將係統地介紹設計過程中的關鍵理論和技術。 在控製器設計中，我們通常麵臨著結構約束（如純比例-積分-微分（PID）控製器、狀態反饋、輸齣反饋等）和性能約束。魯棒綜閤的精髓在於如何將這些性能約束轉化為可以在優化框架中求解的數學形式。 我們將詳細考察幾種主流的設計範式。其中，基於優化理論的設計方法占據瞭核心地位。這涉及到如何將復雜的魯棒性要求轉化為一個或一組可解的優化問題。設計過程的核心往往圍繞著尋找最優的性能界限，並通過迭代或直接求解過程來逼近這個界限。 此外，本書還會覆蓋基於區間分析的魯棒設計方法，以及如何通過增益調度（Gain Scheduling）等策略來處理更廣泛的不確定性範圍。設計理念強調的是保守性（Conservatism）的權衡——如何在確保足夠魯棒性的前提下，最大限度地提升控製器的性能。 第四部分：前沿方法與應用展望 為確保內容的前沿性和實用性，本書的最後部分將聚焦於當前研究熱點以及將理論應用於實際工程的挑戰。 我們將探討在處理非綫性不確定係統時的特殊挑戰和相應的處理思路。非綫性係統的魯棒性分析通常比綫性係統復雜得多，需要藉助諸如李雅普諾夫-剋拉索夫斯基泛函（Lyapunov-Krasovskii Functionals）或輸入-輸齣綫性化（I/O Linearization）等工具。 同時，動態係統與先進的優化算法的結閤是當前研究的熱點。如何利用先進的數值優化技術來加速魯棒分析和綜閤的求解過程，是提升工程效率的關鍵。 最後，本書將展望魯棒控製理論在航空航天、過程控製、電力電子以及網絡化控製係統（Cyber-Physical Systems, CPS）中的潛在應用。這些前沿領域對控製係統的魯棒性提齣瞭越來越高的要求，驅動著理論的持續創新和完善。 --- 目標讀者： 本書適閤於自動化、控製工程、電氣工程、機械工程等專業的本科高年級學生、研究生以及從事相關領域研究和開發的工程師和科研人員。閱讀本書需要具備紮實的綫性係統理論、狀態空間分析和基礎優化理論的知識背景。 本書的價值在於： 它提供瞭一套係統化的、從建模到分析再到綜閤的完整方法論，使得讀者能夠真正掌握處理真實世界中不確定性係統的有力武器。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，看到《不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法》這個書名，我第一反應是“又一本學術專著”。我的研究方嚮並非直接聚焦於此，但作為一名在工程領域摸爬滾打多年的工程師，我深知在真實世界的復雜係統設計中，模型的不精確性和環境的不可預測性幾乎是無法迴避的。因此，我一直對如何量化和應對這些“不確定性”保持著濃厚的興趣。我曾經在一些工程項目中遇到過這樣的挑戰：理論模型給齣的最優參數，在實際部署後卻因為微小的參數偏差或者環境波動而導緻性能大幅下降，甚至係統失穩。這種經驗讓我更加渴望找到一套係統性的理論和工具，能夠在我設計之初就考慮周全，確保係統在一定範圍內的擾動下依然能夠可靠運行。雖然我並非矩陣不等式的專傢，但“矩陣不等式方法”這個詞組聽起來就有一種“數學上的優雅”和“計算上的可行性”相結閤的潛力。我希望這本書能夠以一種相對易懂的方式，嚮我這樣的非專業讀者解釋清楚，為什麼矩陣不等式在魯棒控製領域如此重要，它到底是如何將那些模糊的不確定性轉化為可以被嚴格求解的數學問題的。這本書能否為我提供一些啓發，讓我能夠理解和藉鑒其思想，哪怕不能完全掌握其推導過程，也能在我今後的工程實踐中，以更穩健、更具前瞻性的視角去設計和評估係統。

評分☆☆☆☆☆

對於《不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法》這本書，我最期待的是其在“綜閤”部分的實際應用指導。我是一名在自動化設備公司工作的研發工程師，我們經常需要設計能夠應對各種工作環境和負載變化的控製係統。比如，我們開發的機器人手臂，在不同的溫度、濕度，甚至不同材質的抓取物體的細微差異下，其動力學模型都會發生變化。現有的控製策略往往是基於一個理想化的模型來設計的，一旦實際情況與模型發生偏差，係統的精度和穩定性就會受到很大影響。我聽說矩陣不等式方法在魯棒控製器設計方麵有著強大的能力，能夠直接將魯棒性指標（如魯棒穩定性、魯棒性能）轉化為LMI問題，然後通過成熟的數值工具求解。我特彆想瞭解，這本書會提供哪些具體的、具有代錶性的控製器設計實例，例如如何利用矩陣不等式來設計魯棒PID控製器、魯棒狀態反饋控製器，甚至是魯棒模型預測控製器。書中是否會包含一些實際案例的分析，比如如何建模不確定性，如何構建相應的LMI，以及如何解釋求解結果，這些都對我非常有價值。如果書中能夠提供一些代碼示例或者算法流程，那就更好瞭，能夠幫助我更快地將書中的理論應用於實際的項目開發中，解決我們麵臨的實際工程難題，提升我們産品的市場競爭力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題——《不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法》——本身就給我一種嚴謹而前沿的學術氛圍。作為一名正在攻讀控製理論方嚮的研究生，我一直對如何處理現實世界中那些不那麼“完美”的係統感到頭疼，而“不確定性”正是現實係統的常態。在接觸這本書之前，我接觸過一些關於魯棒控製的教材，它們往往從LMI（綫性矩陣不等式）的基本概念入手，介紹瞭幾種經典的魯棒控製設計方法，例如H∞控製、LMI控製等。但很多時候，這些方法在處理高度不確定或非綫性係統時，其理論的深度和應用的廣泛性總感覺意猶未盡。我對這本書寄予厚望，希望它能在我現有的知識基礎上，提供更係統、更深入的理論框架，特彆是圍繞“矩陣不等式方法”這一核心工具，它能否有效地解決那些棘手的、具有復雜不確定性的係統問題？我期待書中能詳細闡述如何將各種形式的不確定性，例如參數不確定性、時滯不確定性、甚至模型不確定性，巧妙地轉化為可以被矩陣不等式求解的形式。同時，我也非常關注書中在“魯棒分析”和“魯棒綜閤”這兩個關鍵環節上，矩陣不等式方法能夠提供的具體分析工具和設計策略，是否能夠幫助我更直觀地理解係統的魯棒性，並且設計齣性能優越、易於實現的魯棒控製器。這本書的書名就已經點明瞭其核心，這讓我非常期待它能成為我研究中解決實際問題的強大武器。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題——《不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法》——給我一種非常明確的學術導嚮。作為一名在學術界深耕多年的研究者，我一直關注著控製理論的前沿發展，尤其是那些能夠有效處理實際復雜係統問題的理論工具。魯棒控製一直是我的一個研究熱點，而矩陣不等式方法因其在理論上的完備性和在計算上的可行性，近年來在魯棒控製領域展現齣瞭強大的生命力。我非常期待這本書能夠提供對“不確定性”進行精確建模和量化的最新方法，並在此基礎上，深入探討如何利用矩陣不等式來完成魯棒分析和控製器綜閤。具體來說，我希望書中能夠詳細闡述各種典型不確定性模型（如多麵體不確定性、綫性積分不確定性等）如何被轉化為標準LMI形式，以及如何利用LMI工具箱進行求解。同時，我也對書中在“魯棒綜閤”部分的內容充滿期待，例如，它是否會探討如何設計魯棒鎮定控製器、魯棒H∞控製器、魯棒LQE控製器等，並且給齣這些設計過程中的關鍵數學推導和算法細節。此外，我還會特彆關注書中是否會涉及到一些新的研究方嚮，比如針對非綫性不確定係統的魯棒控製，或者與其他控製理論（如模型預測控製、自適應控製）的結閤，這些都將極大地豐富我對魯棒控製領域最新進展的理解，為我的科研工作提供新的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

讀到《不確定係統的魯棒分析與綜閤：矩陣不等式方法》這個書名，我不禁迴想起我在本科期間學習控製理論時的點點滴滴。那時候，穩定性分析和控製器設計是課程的重點，但對於“不確定性”的討論，總感覺有些淺嘗輒止。我們更多地是在理想條件下進行分析，很少深入探討如何處理那些真實係統中普遍存在的、無法精確建模的參數變化、外部乾擾等問題。因此，當我看到這本書時，首先想到的是它是否能夠填補我知識上的這一空白。我希望這本書能夠提供一種更加係統化的視角，讓我理解“不確定性”在控製係統中的具體錶現形式，以及如何用數學的語言將其精確地描述齣來。更重要的是，我非常好奇“矩陣不等式方法”是如何做到這一點的。這聽起來像是一種將復雜問題轉化為更易於處理的數學形式的強大工具。我期待書中能夠詳細介紹矩陣不等式在魯棒分析中的應用，例如如何通過求解特定的矩陣不等式來判斷係統的魯棒穩定性，以及如何量化係統的魯棒性能。此外，我也希望書中能夠給齣具體的魯棒控製器設計方法，而不僅僅是理論的介紹，最好能有一些能夠指導實際操作的步驟和建議，讓我能夠真正地掌握如何利用矩陣不等式來設計齣滿足魯棒性要求的控製器。

評分☆☆☆☆☆

可以

評分☆☆☆☆☆

好書 買來好好研究下

評分☆☆☆☆☆

可以

評分☆☆☆☆☆

非常好的書

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非常好的書

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紙張挺好的，看起來不錯

評分☆☆☆☆☆

好書 買來好好研究下

評分☆☆☆☆☆

非常好的書

評分☆☆☆☆☆

內容專業，挺好的...............