魯棒非綫性伺服控製及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程國揚 著

圖書標籤:

• 魯棒控製
• 非綫性控製
• 伺服控製
• 自適應控製
• 控製係統
• 電機控製
• 機器人控製
• 優化算法
• 現代控製理論
• 應用研究

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030561510

版次：31

商品編碼：12296678

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

頁數：114

字數：257000

正文語種：中文

內容簡介

　　伺服控製是工業自動化和智能製造的核心技術之一。伺服控製係統的性能決定瞭生産效率、加工精度和係統運行的安全性。《魯棒非綫性伺服控製及應用》針對工業生産裝備和機電一體化係統中的伺服機構，采用基於狀態空間模型的現代控製理論方法，以及綫性控製與非綫性控製相結閤的技術路綫，緻力於研發高性能的伺服控製方案及其支持工具包，包括抗擾動魯棒近似時間*優伺服控製、復閤非綫性定點伺服控製和軌跡跟蹤控製、雙模切換伺服控製，實現快速、平穩、準確的大範圍伺服控製，滿足先進製造業對效率和性能的嚴格要求。

目錄

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 中國智能製造戰略 1
1.2 先進伺服控製技術 2
1.3 本書主要內容 7
參考文獻 8
第2章 魯棒近似時間最優伺服控製 14
2.1 引言 14
2.2 連續時域魯棒PTOS控製 15
2.2.1 魯棒PTOS控製律的設計 15
2.2.2 穩定性分析 19
2.2.3 仿真實例 21
2.3 離散時域魯棒PTOS控製 23
2.3.1 離散魯棒PTOS控製律的設計 23
2.3.2 穩定性分析 26
2.3.3 仿真實例 31
2.4 速度受限PTOS控製 32
2.5 帶阻尼伺服係統的擴展PTOS控製 36
2.5.1 擴展PTOS控製律的設計 36
2.5.2 穩定性分析 38
2.5.3 仿真實例 41
2.6 小結 43
參考文獻 43
第3章 魯棒復閤非綫性定點伺服控製 46
3.1 引言 46
3.2 連續時域RCNS控製 47
3.2.1 RCNS控製律的設計 48
3.2.2 穩定性分析 52
3.2.3 仿真實例 57
3.3 離散時域RCNS控製 64
3.3.1 離散RCNS控製律的設計 64
3.3.2 穩定性分析 68
3.3.3 仿真實例 72
3.4 小結 77
參考文獻 78
第4章 魯棒復閤非綫性軌跡跟蹤控製 80
4.1 引言 80
4.2 參考信號發生器 81
4.3 復閤非綫性軌跡跟蹤控製器 83
4.4 穩定性分析 86
4.5 參考信號生成器的另一種設計 89
4.6 仿真實例 90
4.7 小結 99
參考文獻 99
第5章 復閤非綫性控製MATLAB工具包 100
5.1 引言 100
5.2 理論基礎 101
5.2.1 積分增強復閤非綫性反饋控製 101
5.2.2 魯棒復閤非綫性控製 104
5.3 軟件框架和用戶指南 104
5.4 設計舉例 108
5.4.1 鏇轉-平移執行器係統 108
5.4.2 硬盤磁頭定位伺服控製係統 111
5.4.3 三階係統的軌跡跟蹤控製 114
5.5 小結 117
參考文獻 117
第6章 雙模切換伺服控製 118
6.1 引言 118
6.2 連續時域DMSC設計 119
6.2.1 魯棒PTOS控製律 120
6.2.2 RCNS控製律 121
6.2.3 DMSC切換策略 123
6.2.4 穩定性分析 125
6.3 離散時域DMSC設計 128
6.3.1 離散魯棒PTOS控製律 129
6.3.2 離散RCNS控製律 133
6.3.3 離散DMSC切換策略 136
6.4 仿真實例 140
6.5 小結 143
參考文獻 143
第7章 伺服控製應用實踐 145
7.1 永磁同步電機位置伺服係統的魯棒PTOS控製 145
7.1.1 位置伺服控製器的設計 145
7.1.2 仿真分析 148
7.1.3 實驗研究 152
7.2 直流伺服電機位置的擴展PTOS控製 155
7.2.1 位置伺服控製器的設計 155
7.2.2 仿真與實驗驗證 157
7.3 無刷直流電機調速係統的RCNS控製 160
7.3.1 無刷直流電機調速係統的數學模型 161
7.3.2 速度伺服控製器的設計 161
7.3.3 仿真分析 164
7.3.4 實驗研究 168
7.4 硬盤音圈電機伺服係統的離散RCNS控製 170
7.4.1 位置伺服控製器的設計 170
7.4.2 仿真與實驗驗證 173
7.5 永磁同步電機位置伺服係統的DMSC控製 176
7.5.1 位置伺服控製器的設計 176
7.5.2 實驗研究 179
7.6 直綫電機二維伺服平颱輪廓軌跡的RCNT控製 184
7.6.1 二維伺服平颱的數學模型 184
7.6.2 麯綫軌跡跟蹤控製器的設計 186
7.6.3 實驗研究 188
7.7 小結 193
參考文獻 194

好的，這是一份關於其他主題的圖書簡介： 《數字孿生：構建智能世界的數字鏡像》 圖書簡介 在信息技術飛速發展的今天，我們正站在一個由數據、連接和智能驅動的新時代的門檻上。傳統的物理世界與日益復雜的虛擬世界之間的界限正變得模糊，催生齣一種顛覆性的技術範式——數字孿生（Digital Twin）。本書旨在為讀者係統、深入地剖析數字孿生的核心概念、關鍵技術、構建方法以及其在現代工業、城市管理、醫療保健等多個領域的廣泛應用。 一、數字孿生的起源與核心理念 數字孿生並非一個全新的概念，其思想根源可以追溯到早期的仿真建模技術。然而，隨著物聯網（IoT）、雲計算、大數據分析以及人工智能（AI）的成熟，數字孿生得以實現其真正的潛力。它不僅僅是一個靜態的物理實體模型，而是一個動態、實時、相互映射的虛擬副本。 本書首先界定瞭數字孿生的基本構成要素：物理實體、虛擬模型、兩者之間的雙嚮數據流，以及支撐這一切的智能分析層。 我們將深入探討“孿生”的意義——從映射一個簡單的資産（如一颱機器）到一個復雜的係統（如一座工廠或一座城市）的全生命周期管理。讀者將瞭解如何通過實時數據采集、高保真仿真以及預測性維護，實現對物理資産的深度洞察和前瞻性控製。 二、構建數字孿生的技術基石 實現一個有效的數字孿生係統，需要跨越多個學科的技術集成。本書將詳細解析支撐數字孿生的關鍵技術棧： 1. 物聯網（IoT）與傳感器技術： 實時數據是數字孿生的“生命綫”。我們將探討不同類型傳感器（如溫度、振動、視覺、聲學傳感器）的選擇、部署策略，以及邊緣計算在數據預處理中的關鍵作用，確保數據采集的準確性、及時性和魯棒性。 2. 建模與仿真技術： 如何精確地將物理世界轉化為虛擬世界？本書將介紹多尺度建模、基於物理的建模（PBM）、基於數據的建模（DBM）以及混閤建模方法的優劣。重點在於高保真仿真的能力，這使得我們能夠在虛擬環境中對復雜場景進行“假設分析”（What-if Scenarios）。 3. 雲計算與數據架構： 數字孿生涉及海量、多源異構的數據。我們將探討如何設計高效的數據湖或數據平颱，以及雲計算和分布式計算在支撐大規模模型運行和復雜計算任務中的核心地位。 4. 人工智能與機器學習（AI/ML）： 真正的智能來源於對數據的深度挖掘。AI/ML技術是實現數字孿生預測性、優化性和自主性的關鍵。我們將討論如何利用深度學習識彆設備故障模式、優化生産流程參數，以及實現對係統行為的精準預測。 三、數字孿生的應用領域與行業實踐 本書的價值不僅在於理論闡述，更在於展示數字孿生在實際場景中的落地應用。我們將以案例研究的形式，詳盡分析以下幾個核心應用領域： 智能製造與工業4.0： 在離散製造和流程工業中，數字孿生如何助力優化生産綫布局、提高設備綜閤效率（OEE）、實現零停機維護（Zero Downtime Maintenance）。討論“數字主綫”（Digital Thread）在産品全生命周期管理中的作用。 智慧城市與基礎設施管理： 如何利用數字孿生模型來管理交通流、能源分配、公共安全和環境監測。重點分析孿生體在城市規劃決策支持中的作用，以及如何通過模擬應對突發事件。 航空航天與國防： 在高風險、高價值的資産管理中，數字孿生如何用於遠程監控、結構健康監測（SHM）以及任務規劃優化。 醫療健康與生物工程： 從“人體器官的數字孿生”到個性化治療方案的製定，探討數字孿生在精準醫療中的前沿探索。 四、數字孿生的挑戰與未來展望 盡管前景廣闊，數字孿生的全麵部署仍麵臨諸多挑戰。本書不會迴避這些現實問題，包括：數據安全與隱私保護、不同係統間的互操作性標準缺失、高昂的初始投入，以及如何平衡模型的復雜性與實時計算的需求。 最後，我們將展望數字孿生的下一代發展方嚮，包括與元宇宙（Metaverse）的融閤、自主決策係統的演進，以及數字孿生技術如何進一步推動人類社會嚮更高效、更可持續的方嚮發展。 麵嚮讀者： 本書適閤於係統架構師、工業工程師、軟件開發人員、數據科學傢，以及對前沿工業技術和智能係統感興趣的管理者和高級學生。它要求讀者具備一定的工程或計算機科學基礎，但力求以清晰、邏輯嚴謹的方式，引導讀者從理論構建到實際部署，全麵掌握數字孿生這一賦能未來的核心技術。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程中，我體會到一種智力上的挑戰，這種挑戰並非源於晦澀難懂的術語，而是源於對思維模型的一次徹底重塑。它要求你跳齣傳統的PID思維定勢，進入一個完全由狀態空間和李雅普諾夫函數主導的世界。作者在闡述控製器的設計思想時，非常注重數學上的優雅性和完備性，每一步的論證都極具說服力。然而，這種對數學完備性的極緻追求，在某種程度上犧牲瞭對工程直覺的培養。對於那些習慣於通過試錯和經驗積纍來解決問題的工程師而言，可能需要花費大量時間來建立起對這些抽象概念的“直覺感受”。我總覺得，如果能在章節之間穿插一些“控製哲學”層麵的探討，比如為什麼選擇這種魯棒性度量而非另一種，或者不同控製流派的優缺點對比，這本書的教學效果會更上一層樓，而不僅僅是提供一個強有力的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是獨樹一幟，那種深邃的藍色調配上硬挺的字體，立刻給人一種專業、嚴謹的感覺。我作為一個剛接觸這領域的新手來說，確實被這種強烈的視覺衝擊力吸引瞭。不過，當我翻開前幾頁時，那種期望值稍微有點波動。它更像是一本麵嚮資深工程師的工具書，裏麵的理論推導非常紮實，公式和圖錶多到讓人眼花繚亂。我花瞭整整一個下午，纔勉強理清瞭前幾章的基本概念框架。它似乎預設瞭讀者已經對經典控製理論有相當的掌握，對於我這種需要從零開始啃概念的人來說，入門門檻有點高，很多地方需要反復查閱其他基礎教材來輔助理解。雖然內容深度毋庸置疑，但如果能增加一些更具啓發性的、循序漸進的案例解析，哪怕是簡單的仿真演示，或許能更好地拉近與初學者的距離。整體而言，它更像是一部等待被深度挖掘的寶藏，而不是一個輕鬆易讀的入門讀物。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的理論深度是頂級的，尤其是在處理高維、強耦閤非綫性係統時的應對策略，提供瞭我之前從未接觸過的全新視角。那些關於先進魯棒性判據的介紹，特彆是作者自創的某些優化算法的提齣，絕對是這本著作中最閃耀的部分。但是，當我們把目光從純粹的數學推導轉嚮實際的硬件實現時，我感覺內容深度有所減弱。例如，關於實時計算資源限製、嵌入式係統中的浮點精度問題，以及如何將這些復雜的算法映射到實際的DSP或FPGA上時，書中的指導顯得過於簡略。我期待能看到更多關於代碼實現的僞代碼，或者至少是關於不同控製架構在不同硬件平颱上的性能權衡分析。這本書更像是一份“藍圖設計稿”，而我這個工程師更需要一份詳細的“施工說明書”，指引我如何跨越理論到實踐的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版布局給我留下瞭極其深刻的印象，那種嚴謹到近乎苛刻的邏輯結構，簡直像是一份精密儀器的操作手冊。作者在組織章節時，似乎遵循瞭一種“先拋齣理論，後通過數學工具進行極緻抽象”的路徑。我特彆欣賞其中關於係統辨識和參數估計那幾部分的論述，論證過程環環相扣，幾乎找不到任何可以被質疑的邏輯漏洞。然而，這也是它讓我感到略微“冰冷”的地方。在處理那些復雜的工程實際問題時，我更希望看到一些“人情味”——比如，在實際應用中，哪些模型假設在麵對真實噪聲和不確定性時會首先失效？有沒有關於實驗平颱搭建的經驗分享？書中雖然有應用實例的介紹，但總感覺像是對理論完美狀態的一種理想化展示，缺乏那種在實驗室裏反復試錯、不斷調整的真實過程的描繪。它更側重於“應該怎麼做”，而不是“在齣問題時如何補救”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文獻引用和理論溯源工作做得非常齣色，顯示齣作者深厚的學術功底。如果你想追溯某個特定控製策略的曆史發展脈絡，這本書無疑是一個極好的參考點，它構建瞭一個相當完整的學術地圖。但在討論到當前工業界的應用前沿時，我發現內容更新的速度似乎跟不上技術迭代的步伐。例如，當前許多先進的控製係統已經開始融閤機器學習的方法來處理模型不確定性，但在本書中，這方麵的討論相對較少，更多的是集中在基於模型的設計範式上。這並非說傳統方法不好，而是說在探討“魯棒性”的邊界時，如何接納和利用非傳統工具來增強係統的適應性，是當下研究的熱點。因此，雖然這本書是堅實的理論基石，但在展望未來的發展方嚮上，我希望能看到更多麵嚮前沿交叉領域的探索性內容。