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☆☆☆☆☆

鍾宜生著

圖書標籤:

最優控製
控製理論
優化
數學模型
係統工程
自動控製
工程應用
算法
動態規劃
現代控製

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齣版社：清華大學齣版社

ISBN：9787302413684

版次：1

商品編碼：11858333

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名：全國高等學校自動化專業係列教材

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

具體描述

編輯推薦

1、從不同類型的實際問題齣發，說明*優控製問題的背景和特點。

2、對*優控製理論方法的介紹，從簡到難，由淺入深，便於學生循序漸進地學習，逐漸加深對理論方法的理解。

3、適當選取內容，避免工科學生不熟悉的數學基礎，便於教學和自學。

4、舉例盡可能結閤實際問題，提高學生學習理論方法的興趣，激發學生利用所學理論方法求解實際問題的積*性。

5、適當安排習題，以便加強學生對主要知識點的理解和掌握。

內容簡介

　　本書主要介紹優控製理論的基礎知識，包括優控製係統設計的基本方法，即變分法、*小值原理和動態規劃；介紹優控製幾類典型問題的求解，包括時間短控製和燃料省控製、綫性二次型優調節控製、綫性優跟蹤控製；簡要介紹H2和H∞控製理論及基於信號補償的魯棒優控製方法。本書可作為自動化專業研究生的教科書，也可作為其他與控製相關專業的研究生以及科技人員的參考書。

前言/序言

為適應我國對高等學校自動化專業人纔培養的需要，配閤各高校教學改革的進程，創建一套符閤自動化專業培養目標和教學改革要求的新型自動化專業係列教材，“教育部高等學校自動化專業教學指導分委員會”(簡稱“教指委”)聯閤瞭“中國自動化學會教育工作委員

會”、“中國電工技術學會高校工業自動化教育專業委員會”、“中國係統仿真學會教育工作委員會”和“中國機械工業教育協會電氣工程及自動化學科委員會”四個委員會，以教學創新為指導思想，以教材帶動教學改革為方針，設立專項資助基金，采用全國公開招標方式，組織編寫齣版瞭一套自動化專業係列教材——《全國高等學校自動化專業係列教材》。

本係列教材主要麵嚮本科生，同時兼顧研究生；覆蓋麵包括專業基礎課、專業核心課、專業選修課、實踐環節課和專業綜閤訓練課；重點突齣自動化專業基礎理論和前沿技術；以文字教材為主，適當包括多媒體教材；以主教材為主，適當包括習題集、實驗指導書、教師參考書、多媒體課件、網絡課程腳本等輔助教材；力求做到符閤自動化專業培養目標、反映自動化專業教育改革方嚮、滿足自動化專業教學需要；努力創造使之成為具有先進性、創新性、適用性和係統性的特色品牌教材。

本係列教材在“教指委”的領導下，從2004年起，通過招標機製，計劃用3~4年時間齣版50本左右教材，2006年開始陸續齣版問世。為滿足多層麵、多類型的教學需求，同類教材可能齣版多種版本。

本係列教材的主要讀者群是自動化專業及相關專業的大學生和研究生，以及相關領域和部門的科學工作者和工程技術人員。我們希望本係列教材既能為在校大學生和研究生的學習提供內容先進、論述係統和適於教學的教材或參考書，也能為廣大科學工作者和工程技術人員的知識更新與繼續學習提供適閤的參考資料。感謝使用本係列教材的廣大教師、學生和科技工作者的熱情支持，並歡迎提齣批評和意見。

《全國高等學校自動化專業係列教材》編審委員會

2005年10月於北京

《最優控製》內容簡介本書深入探討瞭“最優控製”這一核心數學與工程領域的關鍵理論與實踐。最優控製問題旨在尋找一個控製策略，使得係統的動態行為在滿足一定約束的條件下，能夠實現某個目標函數的極值，例如最小化能量消耗、最大化産量、或者最小化運行時間等。這類問題廣泛存在於航天航空、機器人學、經濟學、化學工程、電力係統等眾多科學與工程學科中。本書從最基礎的變分法原理齣發，逐步引申齣最優控製的數學框架。我們將詳細介紹龐特裏亞金最小值原理，這是解決最優控製問題最強大和最常用的工具之一。通過對最小值原理的深刻剖析，讀者將理解如何推導齣最優控製的必要條件，從而找到潛在的最優解。本書還將涵蓋動態規劃方法，特彆是貝爾曼方程的推導及其在最優控製問題中的應用，展示如何通過求解一係列子問題的最優解來逼近全局最優解。在理論層麵，本書將涵蓋凸優化在最優控製中的應用，探討如何利用凸優化的強大工具來求解具有凸性結構的連續時間或離散時間最優控製問題，並分析其收斂性和魯棒性。我們還將討論綫性二次型調節器（LQR）問題，這是最優控製中最經典和最基礎的問題之一，旨在解決綫性係統在二次型代價下的最優狀態反饋控製問題，並詳細推導其解析解。除瞭經典的理論方法，本書還關注現代最優控製技術。我們將介紹模型預測控製（MPC）的概念及其核心思想，即在每個控製周期內，基於當前係統狀態，利用模型預測係統未來一段時間的軌跡，並求解一個有限時域的最優控製問題，然後將求解得到的控製序列的第一個分量施加到係統上，並在下一個周期重復此過程。MPC的自適應性和處理約束的能力使其成為許多實際應用中的首選方法。本書還將探討非綫性係統的最優控製問題。針對復雜的非綫性動態係統，我們將介紹一些數值優化技術，如梯度下降法、牛頓法等在最優控製求解中的應用，以及這些方法在處理高維、強耦閤非綫性係統時的優勢與局限性。此外，對於存在狀態和控製約束的最優控製問題，本書將詳細闡述如何有效地處理這些約束，並介紹相應的求解算法，例如序列二次規劃（SQP）方法等。在離散時間最優控製方麵，本書將深入研究離散動態規劃、有限時間最優控製以及一些迭代優化算法。這部分內容對於數字控製和計算機實現具有重要的指導意義。為瞭加深讀者對理論的理解，本書提供瞭大量的數學推導和詳細的例子。我們將逐步引導讀者掌握如何將最優控製的理論方法應用於實際工程問題。例如，在航天器軌道控製中，如何設計最優的燃料消耗策略；在機器人運動規劃中，如何實現平滑高效的軌跡跟蹤；在資源分配問題中，如何優化資源配置以達到最大效益。本書的目標讀者包括但不限於：自動化、控製科學、航空航天工程、機械工程、電氣工程、計算機科學、經濟學等相關專業的本科生、研究生以及從事相關領域研究與工程實踐的專業人士。通過學習本書，讀者將能夠：理解最優控製問題的基本數學錶述和核心概念。掌握龐特裏亞金最小值原理和動態規劃的推導與應用。學習並能夠運用LQR、MPC等經典與現代最優控製方法。理解非綫性係統與存在約束條件下的最優控製求解策略。具備將最優控製理論應用於解決實際工程問題的能力。本書力求在理論的嚴謹性和應用的實用性之間取得平衡，為讀者構建一個紮實而全麵的最優控製知識體係。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在於它不僅僅是一本關於“最優控製”的教科書，更是一本關於“如何思考”的指南。作者的寫作風格非常獨特，他能夠用一種非常引人入勝的方式，將復雜的數學模型和工程問題呈現在讀者麵前。我特彆喜歡書中關於“多目標優化”的章節，作者用一種非常生動有趣的方式，將不同目標之間的權衡與取捨過程描繪得淋灕盡緻。我感覺這本書的閱讀體驗，就像是在與一位經驗豐富的智者進行對話，他不僅傳授我知識，更重要的是，他教會我如何去理解和分析問題。書中的每一個例子，都經過作者的精心設計，既具有代錶性，又富有啓發性。我發現，這本書為我打開瞭一個全新的知識維度，讓我對科學研究和工程應用有瞭更深刻的理解，並且為我未來的學習和工作指明瞭方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，給我帶來瞭一種“撥雲見日”的感覺。作者的講解非常透徹，他能夠將一些看似復雜抽象的理論，用一種非常直觀的方式呈現齣來。我特彆喜歡書中關於“李雅普諾夫穩定性”的章節，作者用非常形象的比喻，將抽象的數學概念解釋得生動易懂。我感覺這本書不僅僅是在傳授知識，更是在培養一種解決問題的思維模式。它教會我如何將一個復雜的問題分解成更小的部分，如何尋找最優的決策序列，如何在不確定性中做齣明智的選擇。我常常會停下來，閤上書本，反復咀嚼剛剛學到的概念，試圖將其運用到我遇到的其他問題上。這本書的深度和廣度都讓我感到非常震撼，它不僅僅停留在理論層麵，更是深入到工程實踐的每一個細節，為我打開瞭解決復雜問題的新視角。我為能夠擁有這樣一本優秀的書籍而感到慶幸。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者，無疑是一位將深邃的理論與實際的應用完美融閤的大師。他在講解最優控製的各個方麵時，都展現齣瞭非凡的洞察力和嚴謹的邏輯。我最欣賞的是書中關於“模型誤差魯棒性”的討論，作者深入分析瞭在實際係統中模型不確定性帶來的挑戰，並提齣瞭一係列有效的魯棒控製策略。這種對現實世界復雜性的深刻理解，使得這本書的價值遠超於一般的理論教材。我特彆喜歡書中提供的那些“思考題”，它們並沒有直接給齣答案，而是引導讀者去主動思考，去挖掘概念背後的邏輯，這極大地激發瞭我的學習主動性。我感覺這本書的閱讀過程，與其說是在學習，不如說是在進行一場思想的洗禮和升華。我發現，每一次翻開這本書，都能有新的收獲，新的感悟，這讓我對這本書的喜愛與日俱增。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的排版設計簡直是教科書級彆的典範。字體選擇適中，間距閤理，閱讀起來非常舒適，一點也不會感到疲勞。而且，全書的紙張質量也非常高，觸感細膩，拿在手裏就覺得是一件精品。我特彆喜歡書中那種“留白”的處理方式，它並沒有將頁麵填滿密密麻麻的文字，而是給讀者留下瞭思考的空間。這種設計本身就傳遞瞭一種“少即是多”的智慧。書中的公式和圖錶都經過精心設計，清晰易懂，而且標注也非常詳細，這一點對於我這種需要反復查閱的讀者來說，實在是太友好瞭。我曾經在閱讀其他書籍時，遇到過圖錶模糊不清、公式標注不全的情況，這極大地影響瞭我的學習效率。而這本書，在這方麵做得非常齣色，充分體現瞭作者和齣版方的專業素養。這本書的每一個細節都透露著對讀者的尊重，讓我感受到瞭閱讀的純粹樂趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常獨特，作者仿佛是一位經驗豐富的哲學傢，在引導讀者思考“最優”的本質。他不僅僅是在講解技術，更是在探討方法論。我特彆欣賞書中關於“模型預測控製”的章節，作者用一種非常形象的比喻，將復雜的預測和控製過程描繪得生動有趣。我感覺這本書的閱讀體驗，就像是在與一位博學的朋友進行一場深入的交流，他不斷地提齣問題，引導我去思考，去探索。書中的語言風格非常嚴謹，但又不失趣味性，讓我能夠在緊張的學習之餘，感受到一些思維的樂趣。我曾經嘗試過閱讀一些其他關於控製理論的書籍，但總覺得有些枯燥乏味。而這本書，則讓我感受到瞭知識的魅力，它讓我看到瞭科學的嚴謹與藝術的靈動之間的完美結閤。我已經被這本書深深吸引，它為我打開瞭通往更廣闊知識領域的大門，讓我看到瞭無限的可能性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常巧妙，就像是一部精心編排的交響樂，每一個樂章都承載著不同的主題，但又渾然一體，共同譜寫齣最優控製的宏偉篇章。作者在編寫時，顯然投入瞭巨大的心血，力求做到內容的全麵性和邏輯的嚴謹性。我特彆注意到，作者在介紹每一項新技術或新算法時，都會追溯其曆史淵源和發展脈絡，這使得我對這些知識點有瞭更全麵的認識，而不是孤立地看待它們。書中的參考文獻列錶非常詳盡，為我提供瞭一個進一步深入研究的寶貴資源庫。我曾經嘗試過閱讀一些網絡上的零散資料，但總覺得不夠係統和深入。而這本書，則像一座燈塔，為我在浩瀚的知識海洋中指明瞭方嚮。我尤其欣賞作者在分析不同算法的優劣時所展現齣的客觀和中立的態度，他會詳細列舉各種方法的適用範圍和局限性，幫助讀者做齣最適閤自己的選擇。這本書的閱讀過程，與其說是在學習，不如說是在進行一場思想的碰撞和升華。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常有質感，沉甸甸的，散發著一種知識的厚重感。封麵采用瞭比較抽象但又充滿科技感的綫條勾勒，色彩搭配也顯得沉穩大氣，一看就知道是正經的學術專著。我拿到它的時候，就有一種迫不及待想深入探索的衝動。打開扉頁，清晰的字體和精美的排版立刻給人留下瞭好印象。目錄的設置也很閤理，條理清晰，各個章節之間的邏輯關係一目瞭然，仿佛為我規劃好瞭一場精彩的智力探險。每一章的標題都引人入勝，讓我對書中所要探討的主題産生瞭濃厚的興趣。我尤其期待書中關於“最優”這兩個字的具體闡釋，它究竟是如何定義和實現的？在哪些領域具有突破性的應用？這些問題都讓我充滿瞭好奇。翻開第一頁，作者的引言部分就展現齣瞭深厚的學術功底和清晰的寫作思路，他用一種引人入勝的方式闡述瞭最優控製在現代科學技術中的重要地位和發展前景。我感覺這本書不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，在循循善誘地引導我進入一個全新的知識領域。書中的插圖和圖錶也相當精良，恰到好處地輔助瞭文字的說明，讓原本可能枯燥的理論變得生動易懂。我已經在我的書架上為它找好瞭最顯眼的位置，準備好沉浸在這場知識的盛宴中。

評分☆☆☆☆☆

讀這本書的體驗，就像是走進瞭一個精密的機械迷宮，每一個齒輪的咬閤，每一個傳動鏈條的連接，都蘊含著巧妙的設計和深刻的原理。作者的敘述方式非常嚴謹，如同工程師在繪製復雜的藍圖，每一個公式，每一個推導都精確無誤，不容絲毫差池。我特彆欣賞作者在引入概念時所做的鋪墊，他並沒有直接拋齣高深的理論，而是從一些基礎的物理現象或者工程問題齣發，層層遞進，讓我能夠逐步理解這些抽象概念的由來和意義。書中的案例分析部分更是讓我大開眼界，作者列舉瞭許多實際應用場景，例如飛行器導航、機器人軌跡規劃、經濟係統優化等等，並將理論知識與實際問題緊密結閤，讓我看到瞭最優控製的強大生命力。我反復研讀瞭其中關於動態規劃的部分，作者的解釋非常透徹，他將貝爾曼方程的推導過程分解得細緻入微，讓我這個初學者也能領會其中的精髓。盡管有些數學公式對我來說仍然是一個挑戰，但我能感受到作者為瞭讓讀者更好地理解所付齣的努力。這本書的深度和廣度都讓我感到非常震撼，它不僅僅停留在理論層麵，更是深入到工程實踐的每一個細節，為我打開瞭解決復雜問題的新視角。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的感覺，就好像在學習一種全新的語言，一種能夠精準描述和駕馭復雜係統的語言。作者的文字功底非常深厚，他能夠用簡練而又富含深意的語言，將一些抽象的概念具象化。我特彆喜歡作者在章節開頭設置的“思考題”，這些問題並沒有直接給齣答案，而是引導讀者去主動思考，去挖掘概念背後的邏輯，這極大地激發瞭我的學習主動性。書中的數學符號和術語雖然一開始會讓人有些望而生畏，但作者總是會耐心解釋其含義，並給齣通俗易懂的比喻。例如，在解釋“價值函數”時，作者將它比作一個“未來收益的總和”，這樣的類比一下子就讓我茅塞頓開。我發現，這本書不僅僅是傳授知識，更是在培養一種解決問題的思維方式。它教會我如何將一個復雜的問題分解成更小的部分，如何尋找最優的決策序列，如何在不確定性中做齣明智的選擇。我經常會停下來，閤上書本，反復咀嚼剛剛學到的概念，試圖將其運用到我遇到的其他問題上。這本書的內容給我帶來瞭巨大的啓示，讓我對科學研究和工程應用有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像是在攀登一座知識的山峰，每嚮上爬一步，都能看到更廣闊的風景。作者的講解循序漸進，從淺入深，就像一位耐心的嚮導，一步一步地帶領我攀登。我特彆喜歡書中提供的那些“案例研究”，它們真實地反映瞭最優控製在各個領域的應用，讓我能夠將書本上的理論知識與實際工程問題緊密聯係起來。例如，書中對自動駕駛汽車路徑規劃的分析，就讓我對這個熱門技術有瞭更深入的理解。盡管書中包含瞭很多數學公式和復雜的推導，但作者的解釋非常清晰，他會盡可能地用直觀的方式來解釋這些抽象的概念，讓我這個非數學專業背景的讀者也能有所收獲。我反復研讀瞭書中關於“非綫性最優控製”的部分，作者的講解讓我對其中的挑戰和解決方案有瞭更清晰的認識。這本書的價值不僅僅在於它所包含的知識本身，更在於它所培養的思維方式，一種嚴謹、邏輯、係統性的思考模式，這對我未來的學習和工作都將産生深遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

還可以

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挺不錯的，以後還會來買的~~~~~

評分☆☆☆☆☆

好好好好剛哦好好好好好

評分☆☆☆☆☆

服務好，質量將京東速度特彆快，下次還在京東買書。

評分☆☆☆☆☆

好評，京東商城越來越方便瞭，不錯！

評分☆☆☆☆☆

書是挺不錯的，這好友我需要的東西，內容全麵但是有的地方講的不是很細，還有就是為什麼參考文獻後麵給齣瞭，在文中都不注明啊！？