具體描述
內容簡介
《最優控製理論與係統（第三版）》從理論及工程應用的角度，係統地介紹瞭最優控製理論及最優控製係統的各個基本方麵。全書共分10章。第2～4章介紹變分法、極小值原理和動態規劃的基本內容、方法及應用；第5、6章對狀態調節器、輸齣調節器以及跟蹤係統進行瞭較為深入的討論；第7～9章介紹瞭最優控製理論中較為新穎的分支——魯棒最優控製、奇異最優控製以及隨機最優控製；第10章介紹各種典型的實用最優控製係統。《最優控製理論與係統（第三版）》深入淺齣，結構嚴謹，實例豐富，便於自學。既可作為高等院校自動控製專業研究生教材和自動化類專業高年級本科生教材，亦可供從事自動控製、信息處理、係統工程及計算機應用等專業的科研人員和工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
前言第1章 導論
1．1 引言
1．2 最優控製問題
1．3 性能指標類型
第2章 最優控製中的變分法
2．1 泛函與變分
2．2 歐拉方程
2．3 橫截條件
2．4 用變分法解最優控製問題
2．5 角點條件與內點約束
習題
第3章 極小值原理及其應用
3．1 連續係統的極小值原理
3．2 離散係統的極小值原理
3．3 時間最優控製
3．4 燃料最優控製
3．5 時間-燃料最優控製
習題
第4章 動態規劃
4．1 多級決策問題
4．2 離散動態規劃
4．3 連續動態規劃
4．4 動態規劃與極小值原理和變分法
習題
第5章 綫性最優狀態調節器
5．1 綫性二次型問題
5．2 狀態調節器
5．3 具有給定穩定度的狀態調節器
5．4 逆最優調節器
5．5 離散狀態調節器
習題
第6章 綫性最優輸齣調節器與跟蹤係統
6．1 輸齣調節器
6．2 離散輸齣調節器
6．3 跟蹤係統
習題
第7章 魯棒最優控製
7．1 魯棒控製問題
7．2 魯棒控製的基本概念與數學基礎
7．3 H最優控製理論
7．4 H最優控製的直接狀態空間法
習題
第8章 奇異最優控製
8．1 最優控製問題的奇異解
8．2 綫性係統的奇異最優控製
8．3 非綫性係統的奇異最優控製
8．4 奇異最優調節器
8．5 奇異最優控製的應用
習題
第9章 隨機最優控製
9．1 隨機噪聲作用下的狀態響應
9．2 隨機狀態反饋調節器
9．3 隨機輸齣反饋調節器
9．4 離散係統的隨機最優控製
習題
第10章 實用最優控製係統
10．1 高速高精度數字伺服係統的時間次優控製
10．2 Ⅲ型數字伺服係統的ITAE性能指標最優控製
10．3 交直流混閤電力係統直流製動的時間-能量雙指標最優控製
10．4 二級倒立擺的二次型最優控製
10．5 電動公交車直流牽引電動機驅動係統最優控製
參考文獻
前言/序言
20世紀60年代初，由於空間技術的迅猛發展和數字計算機的廣泛應用，動態係統的優化理論得到迅速發展，形成瞭最優控製理論這一重要的學科分支。時至今日，動態係統優化理論不僅有瞭許多成功的應用，而且遠遠超齣瞭自動控製的傳統界限，在係統工程、經濟管理與決策、人口控製等許多領域都有越來越廣泛的應用，取得瞭顯著的成效。同時，最優控製理論自身在不斷完善和充實的過程中又産生瞭許多需要解決的理論和實踐問題。也許，正是因為這些原因，最優控製目前仍然是一個相當活躍的學科領域。本書試圖從理論及工程應用的角度，係統地介紹最優控製理論的各個基本方麵。全書共分10章。第2～4章係統介紹變分法、極小值原理和動態規劃的基本內容、方法及應用；第5、6章對狀態調節器、輸齣調節器以及跟蹤係統進行瞭較為深入的討論；第7～9章介紹瞭最優控製理論中較為新穎的分支——魯棒最優控製、奇異最優控製以及隨機最優控製；第10章集中介紹各種典型的實用最優控製係統。
在編著過程中，我們在注重理論的嚴謹性，保持內容的先進性、完整性和係統性的同時，力求深入淺齣，便於讀者自學。書中編人瞭相當數量的例題、習題和應用實例，以利於深入理解和應用最優控製理論。
本書第1～6章，為最優控製學科的基本內容，可供32～40學時授課之用。在本書第三版中，提供瞭授課內容的PPT，並製成二維碼，附於書中，以便查詢之需。
本書由鬍壽鬆教授、王執銓教授和鬍維禮教授編著。在編著過程中，得到瞭史維教授、劉士中教授、肖迪博士的協助。對此，我們錶示衷心的感謝。
本書是編著者在多年教學和科研的基礎上，經充實和提高而寫成的，其中大部分內容都已為控製專業研究生、高年級本科生以及有關工程技術人員多次講授過，但由於編著者水平所限，書中疏漏和不妥之處在所難免，殷切希望廣大讀者不吝指正。
用戶評價
對於我這種在工業自動化領域摸索瞭十餘年的技術人員來說，理論的更新換代往往比實踐的節奏要快上不少。《最優控製理論與係統（第三版）》的齣現，仿佛為我打開瞭一扇新的窗戶。我一直感覺，在解決一些復雜的生産流程優化問題時，我所掌握的傳統控製方法總有些力不從心，尤其是在麵對多變量耦閤、參數時變以及外部擾動等復雜工況時。這本書恰恰彌補瞭我在這方麵的知識短闆。它不僅僅是簡單地羅列公式和定理，而是非常注重對理論背後的“為什麼”進行解釋，並且將這些理論與實際工程應用緊密地結閤起來。比如說，在談到性能指標函數的設計時，書中詳細闡述瞭不同指標函數形式對係統行為的影響，以及如何根據具體的工程目標（如最小化能耗、最大化産量、提高産品質量等）來選擇和設計閤適的性能指標。這對於我來說，是至關重要的，因為在實際生産中，我們往往需要根據具體的工藝要求來定義“最優”。書中對一些經典的最優控製算法，例如龐特裏格林最小原理和動態規劃的詳細講解，也讓我對這些算法有瞭更深刻的理解，不再僅僅是停留在“知其然”的層麵。我尤其對書中關於模型預測控製（MPC）的章節印象深刻。它不僅清晰地闡述瞭MPC的基本原理和算法流程，還通過大量的實例，展示瞭MPC在化工、能源、製造等行業的實際應用。這讓我看到，如何將這些先進的最優控製理論，轉化為能夠切實提升工業生産效率和經濟效益的解決方案。書中在介紹MPC時，對於模型精度、預測時域、控製時域以及約束處理等關鍵問題都進行瞭深入的探討，這些都是在實際工程中不可忽視的重要環節。這本書為我提供瞭解決那些“疑難雜癥”的新思路和新方法，讓我能夠更加自信地應對工業自動化領域日益復雜的挑戰。
評分我是一名對前沿技術充滿好奇的學生，特彆是在人工智能與控製交叉的領域。《最優控製理論與係統（第三版）》這本書，給我帶來的不僅僅是知識的增長，更是思維方式的啓發。在接觸這本書之前，我對最優控製的理解主要局限於經典的PID控製以及一些基本的反饋理論。然而，這本書讓我看到瞭更廣闊的天地，尤其是將“最優”這個概念，從一個抽象的數學模型，具象化為能夠解決實際工程問題的強大工具。書中在開篇就對最優控製的曆史發展和重要性進行瞭簡要而深刻的概述，這讓我迅速對這個領域産生瞭濃厚的興趣。緊接著，對於狀態空間方法和性能指標函數的深入講解，為我理解後續的控製律推導打下瞭堅實的基礎。我尤其欣賞書中對於Pontryagin最小原理的闡述，它以一種非常清晰且富有邏輯的方式，揭示瞭如何通過求解偏微分方程來獲得最優控製策略。這對我理解一些復雜的動態係統，如飛行器姿態控製、火箭軌道優化等，提供瞭重要的理論依據。而且，書中還特彆強調瞭最優控製在機器學習和人工智能中的應用，例如如何將最優控製的框架應用於強化學習中的策略優化，以及如何利用神經網絡來近似最優控製律。這對於我目前正在進行的，將機器學習方法應用於智能交通係統的研究項目，提供瞭非常有價值的理論指導和技術思路。書中對模型預測控製（MPC）的詳細介紹，尤其讓我眼前一亮。MPC作為一種能夠處理約束和最優性的先進控製策略，在自動駕駛、智能電網等領域具有廣泛的應用前景。書中對MPC的算法原理、求解方法以及在不同係統中的應用案例進行瞭詳盡的分析，為我理解和實現MPC控製提供瞭清晰的框架。這本書不僅僅是一本教材，更是一本激發我思考和探索的引路書，讓我看到瞭理論與實踐相結閤的無限可能。
評分作為一個長期從事機器人動力學與控製研究的學生，我深知最優控製理論在機器人領域的重要性。從軌跡規劃到運動控製，再到能量最優化的任務分配，無一不與最優控製的思想息息相關。在撰寫我的畢業論文期間，我曾因為對某些復雜的優化算法理解不夠透徹而屢屢碰壁。在導師的推薦下，我開始研讀《最優控製理論與係統（第三版）》。這本書給我最直觀的感受就是其內容的深度和廣度都超齣瞭我之前的預期。它並沒有簡單地停留在理論的介紹層麵，而是深入探討瞭不同優化方法背後的數學原理，以及它們在實際係統中的適用性和局限性。例如，書中關於變分法和 Pontryagin 最小原理的章節，就以一種非常嚴謹且易於理解的方式，闡述瞭如何推導齣最優控製的必要條件。這對於我理解那些看似復雜的控製律的由來，建立深刻的數學直覺起到瞭關鍵作用。我尤其欣賞書中對不同類型最優控製問題的分類和分析，從連續時間係統到離散時間係統，從確定性係統到隨機性係統，幾乎涵蓋瞭所有重要的應用場景。這使得我在麵對不同類型的機器人控製問題時，能夠迅速找到與之對應的理論工具和求解方法。在處理一些具有非綫性動力學特性的機器人時，書中關於非綫性最優控製方法的論述，如非綫性 LQR 和動態逆等，為我提供瞭寶貴的參考。此外，書中還對實時最優控製的挑戰和解決方案進行瞭探討，例如在模型預測控製章節中，對於如何權衡計算復雜度和控製性能的討論，就為我如何設計能夠實時運行的機器人控製係統提供瞭重要的參考。書中豐富的案例研究，尤其是與機器人運動規劃和軌跡優化的相關內容，為我提供瞭解決實際問題的具體思路和方法。通過對這些案例的學習，我能夠更好地將抽象的理論知識轉化為具體的工程實踐，有效地提升機器人的性能和效率。
評分作為一名對係統科學有著濃厚興趣的跨學科研究者，我一直在尋找一本能夠將數學理論的嚴謹性與工程應用的靈活性完美結閤的書籍。《最優控製理論與係統（第三版）》這本書，恰恰滿足瞭我的這一需求。它不僅僅是關於如何“控製”一個係統，更是關於如何讓係統以“最優”的方式運行。書中從最基礎的狀態空間錶示和性能指標函數齣發，逐步深入到各種復雜的優化算法，如動態規劃和Pontryagin最小原理。我尤其欣賞書中對Hamilton-Jacobi-Bellman方程的詳細闡述，它揭示瞭動態規劃在求解最優控製問題中的核心地位，盡管計算上可能存在挑戰，但其理論的普適性為我提供瞭解決各種復雜動態係統最優控製問題的理論框架。書中關於非綫性最優控製和隨機最優控製的章節，對我拓展研究視野，處理現實世界中更復雜的係統問題，具有非常重要的意義。例如，如何設計能夠適應不確定性和外部乾擾的最優控製器，如何處理具有模糊性和非綫性的係統動力學，這些都是我目前正在思考的關鍵問題。書中對模型預測控製（MPC）的深入討論，更是讓我看到瞭最優控製在現代工程中的巨大潛力。MPC的預測能力和約束處理能力，使其在自動駕駛、機器人、智能電網等領域都具有廣泛的應用前景。書中對MPC的算法原理、實現細節以及在不同行業中的應用案例的分析，為我理解和應用MPC提供瞭清晰的指導。這本書為我提供瞭一個強大的理論武器，讓我能夠更深入地理解係統的本質，並設計齣更加高效、魯棒和智能的控製策略，從而在我的跨學科研究中取得更大的突破。
評分在工業生産過程中，效率和成本的優化始終是企業追求的終極目標。我從事設備維護和工藝優化工作多年，深知傳統的經驗判斷和簡易模型往往難以應對日益復雜的生産需求。《最優控製理論與係統（第三版）》這本書，為我帶來瞭全新的視角和解決方案。它不僅僅是理論的堆砌，更是將抽象的數學概念轉化為解決實際工程問題的強大工具。書中對“最優”的定義，從最簡單的最小化誤差，到復雜的考慮多重約束條件下的性能最大化，都進行瞭清晰的闡述。我尤其欣賞書中對模型預測控製（MPC）的詳細介紹。MPC能夠預見未來一段時間內的係統行為，並根據實時數據不斷調整控製策略，這對於處理生産過程中的動態變化和外部乾擾具有天然的優勢。例如，在我的工作中，我經常需要處理反應釜溫度控製的問題，通過引入MPC，我能夠更精確地控製加熱和冷卻過程，避免溫度過衝或不足，從而保證産品質量並降低能耗。書中對MPC算法的多種實現方式，以及如何根據具體的設備特性和工藝要求來調整MPC參數的指導，對我來說具有極高的參考價值。此外，書中對係統辨識與最優控製的結閤，也讓我看到瞭如何利用曆史生産數據來建立精確的係統模型，並在此基礎上設計齣更加魯棒和高效的最優控製器。我曾經遇到過一個棘手的難題，是關於多颱生産設備之間的協同調度問題，如何最大化整體産齣同時最小化等待時間。在閱讀瞭書中關於多目標優化和分布式控製的章節後，我獲得瞭一些重要的思路，並開始嘗試將這些理論應用於實際的調度係統中。這本書為我提供瞭一個全新的工具箱，讓我能夠以更科學、更係統的方法來解決工業生産中的優化難題，切實提升設備的運行效率和經濟效益。
評分在我看來，一本好的教材，不僅能夠傳授知識，更能夠激發讀者的思考和探索精神。《最優控製理論與係統（第三版）》這本書，無疑做到瞭這一點。它以一種循序漸進的方式，將復雜的最優控製理論，以一種清晰、嚴謹且富有啓發性的方式呈現給讀者。書中對於狀態空間方法和性能指標函數的深入剖析，為我理解後續的控製律推導奠定瞭堅實的基礎。我尤其欣賞書中對Pontryagin最小原理的講解，它以一種極其優美且富有數學韻味的方式，揭示瞭如何通過求解邊界值問題來獲得最優控製策略。這對於我理解那些看似“黑箱”的控製算法的背後邏輯，提供瞭至關重要的啓示。書中還詳細討論瞭最優控製在係統辨識、參數估計和濾波理論中的應用，這對於我拓展研究領域，將最優控製的思想融入到信號處理和數據分析中，具有非常重要的意義。我對於書中關於模型預測控製（MPC）的詳細闡述，更是感到耳目一新。MPC作為一種強大的、能夠處理約束和最優性的先進控製方法，在現代工程領域具有廣泛的應用前景。書中對MPC的算法原理、實現細節以及在不同行業的應用案例的分析，為我理解和應用MPC提供瞭清晰的指導。例如，如何利用MPC來優化能源係統的運行效率，如何設計能夠實現精準操作的機器人控製係統，這些都是我通過閱讀這本書而獲得的寶貴啓發。這本書不僅是知識的傳授，更是一種思維方式的引導，讓我能夠以更加係統、更加深刻的方式去理解和解決工程中的優化問題。
評分作為一個在航空航天領域從事瞭多年仿真與設計的工程師，我一直緻力於尋找能夠提高飛行器性能和效率的控製方法。《最優控製理論與係統（第三版）》這本書，無疑為我提供瞭寶貴的理論基礎和實踐指導。在閱讀這本書之前，我曾嘗試過許多不同的控製策略，但總是在某些方麵存在不足，例如在追求燃油經濟性、減小飛行阻力或提高機動性時，往往需要在性能之間做齣妥協。這本書則以其嚴謹的理論體係和豐富的應用案例，嚮我展示瞭如何通過最優控製的方法，在滿足各種約束條件的前提下，實現飛行器性能的最優化。書中對“狀態”和“控製”這兩個核心概念的清晰定義，以及對“性能指標”多樣化的設計思路，讓我能夠從更本質的層麵去理解控製問題。我尤其欣賞書中關於Hamilton-Jacobi-Bellman方程的講解，它揭示瞭動態規劃在最優控製中的強大威力，盡管其計算復雜度較高，但其理論上的完備性為我提供瞭解決復雜最優控製問題的思路。在書中關於最優軌跡生成和軌跡跟蹤的部分，我找到瞭許多可以藉鑒的思路，尤其是在處理飛行器在大氣層內外的不同飛行階段以及應對外部擾動時，如何設計齣更加魯棒和高效的控製策略。書中對模型預測控製（MPC）的深入闡述，也讓我受益匪淺。MPC在航空航天領域，尤其是在飛行控製和任務規劃方麵，具有巨大的應用潛力。書中對MPC的原理、算法以及在不同飛行器類型中的應用案例的詳細介紹，為我理解和實現MPC控製提供瞭清晰的框架。例如，如何通過MPC來優化飛行器的爬升、巡航和下降階段的燃油消耗，以及如何利用MPC來應對突發的氣象條件或傳感器故障，這些都是我目前正在研究的重要課題。這本書為我提供瞭解決這些挑戰的理論工具和技術手段，讓我能夠更好地為飛行器的設計和性能提升做齣貢獻。
評分作為一名正在攻讀信號處理專業碩士的學生，我一直對如何從海量數據中提取有用信息，並基於這些信息做齣最優決策感到著迷。在我的研究方嚮中，最優控製理論扮演著越來越重要的角色，尤其是在需要對係統進行精準建模和參數估計，並在此基礎上設計最優濾波器或預測器時。《最優控製理論與係統（第三版）》這本書，就像是一本為我量身定製的指南，它以一種係統且深入的方式，為我打開瞭最優控製的大門。書中對綫性係統和非綫性係統的狀態空間錶示，以及不同性能指標函數的設計，為我構建瞭紮實的理論基礎。我尤其欣賞書中對於Kalman濾波器的深入講解，它不僅闡述瞭Kalman濾波器的原理和遞推算法，還討論瞭擴展Kalman濾波器（EKF）和無跡Kalman濾波器（UKF）在處理非綫性係統時的優勢和局限性。這對於我目前正在進行的研究項目——利用傳感器融閤技術提高定位精度——至關重要。書中對最優控製基本原理，如Pontryagin最小原理的講解，也讓我對如何從數學上找到最優控製策略有瞭更深刻的認識。我尤其關注書中關於模型預測控製（MPC）的內容，它將“預測”和“優化”兩個概念完美地結閤在一起，在許多信號處理和估計問題中都具有廣泛的應用前景。例如，如何利用MPC來優化信號的采樣率，如何基於有限的觀測數據預測係統的未來狀態，以及如何設計能夠抵抗噪聲乾擾的最優控製器，這些都是我通過閱讀這本書而獲得的寶貴啓發。書中還討論瞭最優控製在估計理論和係統辨識中的應用，這與我的研究方嚮高度契閤，為我提供瞭解決實際問題的理論工具和技術方法。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位睿智的導師，引領我在信號處理和最優控製的交叉領域不斷探索和前進。
評分我一直認為，理論知識的價值在於其能夠被有效地應用於解決實際問題。《最優控製理論與係統（第三版）》這本書，正是這樣一本理論與實踐兼備的優秀著作。作為一名在交通係統規劃與管理領域工作的工程師，我深切體會到，如何讓交通係統在滿足齣行需求的同時，最大化通行效率、最小化擁堵和能耗，是亟待解決的難題。這本書為我提供瞭解決這些問題的理論工具和技術思路。書中對最優控製基本概念的清晰闡述，以及對不同性能指標函數的靈活設計，讓我能夠更好地理解交通係統運行的“最優”目標。我尤其對書中關於交通流控製和路徑優化的章節印象深刻。例如，如何通過最優控製的方法來設計信號燈配時，以最大化交叉口的通行能力，如何利用模型預測控製來動態調整車輛的行駛路徑，以緩解交通擁堵，這些都是我正在探索的研究方嚮。書中對模型預測控製（MPC）的詳細講解，對於我在構建智能交通管理係統方麵，提供瞭非常寶貴的參考。MPC的預測能力，可以幫助我們提前預判交通流量的變化，並據此做齣最優的控製決策。書中對MPC算法的實現細節，以及如何處理交通係統中的各種約束（如道路容量、車輛性能等），為我提供瞭具體的解決方案。此外，書中對隨機最優控製的討論，也讓我看到瞭如何應對交通係統中固有的不確定性，如突發事故、天氣變化等，並設計齣更加魯棒的控製策略。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，為我提供瞭解決交通係統優化難題的理論框架和實踐指導，讓我能夠更好地為建設更高效、更便捷的智能交通係統做齣貢獻。
評分這本書的齣版，對於我這個在係統辨識和優化控製領域摸爬滾打多年的工程師來說，無疑是一場及時雨。雖然我已經具備一定的基礎知識，但麵對日益復雜的工程問題，總感覺理論的深度和廣度還需要進一步拓展。在閱讀《最優控製理論與係統（第三版）》之前，我翻閱瞭市麵上幾本同類書籍，有的過於偏重數學推導，與實際工程應用脫節，讀起來枯燥乏味；有的則過於淺顯，對關鍵概念的闡述不夠深入，無法滿足我解決實際問題的需求。而這一本，恰恰在理論的嚴謹性和工程的實用性之間找到瞭一個絕佳的平衡點。首先，它對最優控製的基本概念，如性能指標、控製律、狀態空間錶示等，進行瞭係統而清晰的梳理。這對於我重新審視和鞏固已有的認知，搭建紮實的理論基礎至關重要。書中不僅僅是羅列公式，更注重對這些公式背後的物理意義和工程含義的深入剖析，讓我能夠更直觀地理解為什麼會得齣這樣的結論，以及這些結論在實際係統中如何體現。例如，在討論綫性二次型調節器（LQR）時，它不僅給齣瞭求解 Riccati 方程的多種方法，還詳細解釋瞭權矩陣Q和R的選擇如何影響係統的響應速度、超調量和能量消耗，這對於我設計具體的控製器參數非常有指導意義。此外，這本書在內容上也展現瞭與時俱進的特點，涵蓋瞭近年來在最優控製領域湧現齣的新理論和新方法，這對於我保持技術的前沿性，不被快速發展的技術浪潮所淘汰，提供瞭寶貴的學習資源。我尤其對其中關於模型預測控製（MPC）的章節印象深刻，它將 MPC 的基本原理、算法流程以及在不同類型係統中的應用案例進行瞭詳盡的闡述，這對於我目前正在進行的自動化生産綫優化項目，提供瞭非常具有可操作性的思路和方法。書中對一些經典控製問題的案例分析，也讓我受益匪淺，通過對具體問題的求解過程的學習，我能夠將書中的理論知識靈活運用到實際工作中，解決那些曾經讓我頭疼不已的技術難題。這本書不僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，在我探索最優控製的道路上，給予瞭我深刻的啓迪和堅實的支持。
評分不錯，快遞很快，書是正版
評分好書
評分好書
評分很經典的一本書，作為工具書吧
評分這本書不錯的，對於科研來說可以算是一本不錯的入門書
評分東西不錯，價格實惠，值得推薦
評分我覺得沒有活動價格貴瞭！沒有任何優惠政策，一點摺扣促銷都沒有原價，物流牛逼！
評分東西不錯，價格實惠，值得推薦
評分東西不錯，價格實惠，值得推薦
相關圖書
本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息，本站不存儲任何數據與內容，任何內容與數據均與本站無關，如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度，google,bing,sogou 等
© 2025 book.coffeedeals.club All Rights Reserved. 靜流書站 版權所有