非綫性係統的不連續控製 9787030363305 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李傳東，廖曉峰，黃廷文，郭鬆濤 著

圖書標籤:

• 非綫性係統
• 不連續控製
• 控製理論
• 自動控製
• 係統工程
• 數學模型
• 優化算法
• Lyapunov穩定性
• 滑模控製
• 混沌控製

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030363305

商品編碼：29657120393

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

基本信息

書名:非綫性係統的不連續控製

：48.00元

售價：32.6元,便宜15.4元,摺扣67

作者:李傳東、廖曉峰、黃廷文、郭鬆濤

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2013-03-01

ISBN：9787030363305

字數：222000

頁碼：176

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.241kg

編輯推薦

內容提要

《非綫性係統的不連續控製》旨在介紹不連續控製係統領域的研究現狀、典型模型、常用分析方法以及作者近幾年的研究成果。《非綫性係統的不連續控製》係統地闡述瞭常微分係統的周期間歇控製、時滯係統的周期間歇控製、常微分係統的脈衝控製、時滯係統的脈衝控製以及（時滯）脈衝切換控製係統的基本理論、穩定性分析和控製器設計，並通過大量的數值實例演示瞭理論結果的有效性和使用方法。
《非綫性係統的不連續控製》可作為高等院校控製理論與應用、應用數學、電子工程、計算機等相關專業高年級本科生、研究生的教材和參考書，也可供相關教師及科研人員參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《非綫性係統的不連續控製》：穿越復雜係統的精密導航 在現代工程、科學研究以及自然界中，我們無時無刻不被各種各樣非綫性係統所包圍。從航空航天的精密飛行控製，到生物醫學中的細胞動態調控，再到經濟金融的宏觀波動預測，非綫性現象以其固有的復雜性、多模態行為以及難以預測的特性，為精確控製和有效乾預帶來瞭巨大的挑戰。而傳統綫性控製理論在處理這類係統時往往顯得力不從心，其綫性化的假設在係統的顯著非綫性區域常常失效。因此，發展一套能夠有效應對和駕馭非綫性係統復雜性的控製策略，已成為當前研究的熱點和迫切需求。 《非綫性係統的不連續控製》正是為瞭迴應這一時代的需求而精心編撰。本書深入探討瞭適用於非綫性係統的一類強大而有效的控製方法——不連續控製。不連續控製，顧名思義，是指控製律在某些時刻會發生跳躍式的變化，這種“切換”特性使其能夠有效剋服非綫性係統帶來的諸多難題，實現傳統連續控製難以企及的性能。本書旨在為讀者提供一套係統、深入且極具實踐價值的理論框架和技術工具，以期能夠精確地駕馭那些看似“野性難馴”的非綫性係統。 不連續控製的核心魅力與理論基石 不連續控製方法的核心在於其能夠通過策略性的“切換”來實現對係統行為的精妙調控。與平滑過渡的連續控製不同，不連續控製在係統狀態穿越特定邊界時，會瞬間改變控製器的輸齣。這種“硬切換”機製賦予瞭不連續控製強大的靈活性和適應性，使其能夠： 有效處理係統的不確定性與擾動： 在麵對模型不精確、外部乾擾等不確定因素時，不連續控製器可以通過快速響應和“跳躍式”調整，將係統拉迴到期望的軌道，展現齣魯棒性強的特點。 實現超調抑製和快速響應： 通過精心設計的切換邏輯，不連續控製可以避免傳統控製器在快速響應時可能齣現的過大超調，從而實現更快的收斂速度和更高的精度。 剋服係統本身的非綫性瓶頸： 許多非綫性係統在特定狀態下會錶現齣奇異行為或飽和特性，不連續控製可以巧妙地繞過這些瓶頸，實現全狀態空間的穩定控製。 本書的理論基石主要建立在以下幾個關鍵概念之上： 李雅普諾夫穩定性理論（Lyapunov Stability Theory）： 作為係統穩定性的基石，李雅普諾夫理論為分析和設計不連續控製係統提供瞭堅實的理論基礎。通過構造閤適的李雅普諾夫函數，可以證明不連續控製策略能夠保證係統的穩定性。 滑模控製（Sliding Mode Control, SMC）： 滑模控製是本書重點介紹的不連續控製技術之一。其核心思想是設計一個“滑模麵”，使得係統的狀態一旦進入該麵，就會沿著滑模麵滑動並最終收斂。一旦係統被驅動到滑模麵上，其動態行為將由滑模麵的方程決定，從而有效地消除瞭不確定性對係統動態的影響。本書將深入探討滑模麵的設計原則、滑模變量的選擇以及如何實現趨近律，使得係統狀態能夠被有效吸引到滑模麵上。 混閤控製（Hybrid Control）與切換係統（Switched Systems）： 不連續控製本質上也是一種混閤控製形式，它涉及不同控製模式之間的切換。本書將探討切換係統的理論，包括在不同子係統（或控製模式）之間切換的條件、穩定性分析以及如何設計切換律以實現全局穩定性。 核心內容深度解析 《非綫性係統的不連續控製》圍繞不連續控製理論和方法，進行瞭詳盡而深入的闡述，主要涵蓋以下幾個方麵： 第一部分：理論基礎與核心概念 1. 非綫性係統的建模與分析： 首先，本書將對非綫性係統的數學模型進行係統性的迴顧，包括常微分方程（ODE）描述、狀態空間錶示、以及一些典型的非綫性現象（如飽和、死區、遲滯等）的數學錶達。在此基礎上，將介紹分析非綫性係統穩定性的基本方法，為後續的不連續控製設計奠定基礎。 2. 不連續控製的初步認識： 本部分將引入不連續控製的基本概念，闡述其與連續控製的區彆和優勢。通過一些簡單的例子，直觀地展示不連續控製的工作原理和潛在效果。 3. 李雅普諾夫穩定性理論在非綫性係統中的應用： 詳細介紹李雅普諾夫直接法和間接法，並深入探討如何利用這些理論來分析由不連續控製器驅動的非綫性係統的穩定性。 第二部分：滑模控製理論與設計 1. 滑模控製的基本原理： 深入剖析滑模控製的核心思想，即“滑模麵”的構造以及“趨近律”的設計。重點講解如何選擇滑模變量，使其能夠有效地反映係統的控製目標。 2. 滑模麵的設計策略： 介紹不同類型的滑模麵設計方法，包括綫性滑模麵、高階滑模麵以及非綫性滑模麵，並分析它們各自的優缺點。 3. 趨近律的設計與抖振抑製： 探討如何設計能夠將係統狀態快速、有效地驅趕到滑模麵的趨近律。同時，本書還將重點關注滑模控製中存在的“抖振”（chattering）現象，並介紹多種有效的抑製方法，如邊界層法、高階滑模控製、以及基於模糊和神經網絡的抖振抑製技術。 4. 滑模控製器的實現： 討論如何在實際係統中實現滑模控製器，包括離散化問題、計算復雜度以及硬件實現方麵的考慮。 第三部分：其他不連續控製技術與混閤控製 1. 切換控製（Switching Control）： 除瞭經典的滑模控製，本書還將介紹其他類型的不連續控製方法，如基於模態切換的控製、邏輯控製以及模糊邏輯控製在不連續控製中的應用。 2. 混閤動力係統（Hybrid Dynamical Systems）： 探討具有離散事件和連續動態的混閤動力係統的建模與控製問題。這將有助於理解更復雜的非綫性係統，其行為會受到邏輯條件和連續變量的雙重影響。 3. 切換係統的穩定性分析： 針對由多個連續動態子係統通過某種切換律組閤而成的切換係統，本書將介紹其穩定性分析的最新進展，包括平均持續性（Average Dwell Time）、Lyapunov函數法以及多Lyapunov函數法等。 第四部分：實際應用與案例分析 1. 機器人與運動控製： 探討如何將不連續控製技術應用於機器人關節的精確控製、路徑跟蹤以及多機器人協作等領域。 2. 航空航天與飛行控製： 演示不連續控製在提高飛機、導彈等飛行器的穩定性和機動性方麵的優勢，尤其是在處理非綫性氣動特性和飛行環境變化時。 3. 電力係統與能源管理： 分析不連續控製在應對電力係統中的非綫性負荷、頻率穩定以及新能源並網等問題中的應用。 4. 生物醫學工程： 探索不連續控製在精密藥物輸送、生理信號調控以及生物反饋係統等方麵的潛力。 本書的特色與價值 係統性與深入性： 本書在係統性地介紹不連續控製理論的同時，對各個關鍵技術進行瞭深入的剖析，力求讓讀者在理解原理的基礎上，掌握實際的設計和應用技巧。 理論與實踐並重： 除瞭紮實的理論推導，本書還提供瞭豐富的工程實例和仿真分析，幫助讀者將理論知識轉化為實際的工程解決方案。 前沿性： 書中涵蓋瞭不連續控製領域的最新研究成果和技術動態，為從事相關領域研究的學者和工程師提供瞭寶貴的參考。 易讀性： 盡管涉及復雜的數學理論，本書在敘述上力求清晰易懂，並輔以大量圖示和公式推導，幫助不同背景的讀者逐步掌握。 《非綫性係統的不連續控製》是一本麵嚮研究生、博士後、高校教師、科研人員以及相關工程技術人員的專業學術著作。它不僅是一本理論指南，更是一把解鎖復雜非綫性係統控製難題的鑰匙，為讀者在相關領域的研究和工程實踐中提供強有力的支持。通過學習本書，您將能夠深入理解非綫性係統的復雜動態，掌握設計高效、魯棒的不連續控製器的精妙方法，從而在日新月異的技術挑戰中，實現對復雜係統的精確導航與卓越控製。

評分☆☆☆☆☆

與其說這是一本教材，不如說它是一部關於如何係統化思考復雜物理現象的專著。這本書最讓我震撼的，是它在處理多智能體協同控製中的“共識問題”時，所展現齣的細膩和深度。作者沒有簡單地套用已有的分布式控製算法，而是針對具有內部不確定性和外部通信延遲的不連續係統，提齣瞭定製化的狀態估計和信息交換策略。這部分內容，我相信對未來自動駕駛編隊和無人機集群控製領域的研究者具有極高的參考價值。文字風格上，作者的語言是精確的、嚴謹的，每一個術語的使用都經過瞭深思熟慮，沒有絲毫的含糊不清，這在翻譯過來的專業書籍中尤其難得。當然，這本書的閱讀體驗並不是輕鬆愉快的，它需要讀者投入大量的時間和精力去消化那些看似繁復的數學結構，但正是這種“硬核”的打磨過程，纔最終鑄就瞭紮實的能力。它不是一本讀完就能即刻使用的速成手冊，而是一部需要你反復研讀、時常迴顧的工具箱，每次重讀，都會有新的感悟和發現，這纔是真正有價值的學術著作的標誌。

評分☆☆☆☆☆

這本《非綫性係統的不連續控製》的封麵設計確實挺有意思的，那種深邃的藍色背景，配上一些復雜的數學符號，一下子就把人拉進瞭一個充滿挑戰與深度的學術世界。我拿到書的時候，首先被它厚實的裝幀和紙張質量吸引瞭，看得齣來齣版社在實體書的製作上是下瞭一番功夫的。內容上，我個人最欣賞的是它對經典控製理論與現代控製理論的結閤梳理，尤其是在處理那些傳統綫性方法束手無策的係統時，作者那種抽絲剝繭的分析思路非常清晰。比如，在討論滑模控製（SMC）的部分，它沒有停留在錶層的原理介紹，而是深入到瞭如何剋服抖振現象、如何設計更平滑的切換函數，這些對於一綫工程師來說，簡直是實戰寶典。雖然書中的一些定理推導過程非常嚴謹，需要反復揣摩，但一旦理解瞭背後的邏輯，你會發現作者構建瞭一個極其堅實的理論框架。它不像有些教科書那樣堆砌公式，而是每一步推導都服務於最終的控製目標。對於正在進行復雜機械、航空航天或電力電子領域研究的學生來說，這本書提供的視角是革命性的，它教會你如何用一種更具適應性和魯棒性的方式去看待和設計控製器。我感覺作者是那種對自己的研究領域懷有極高熱忱的學者，這份熱情透過文字傳遞瞭齣來，讓人讀起來既感到壓力，又充滿動力去攻剋那些難題。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭好幾個周末纔勉強啃完這本書的前三章，坦率地說，這本書的門檻確實不低，它要求的數學基礎非常紮實，任何想在不連續控製領域有所建樹的人，都必須準備好麵對密集的張量分析和泛函基礎知識。不過，一旦你適應瞭它的節奏，你會發現它帶來的思維衝擊是無與倫比的。我特彆喜歡作者在引言部分對於“工程現實性”的強調，他沒有沉溺於純粹的數學美感，而是始終將理論的根基錨定在如何解決實際係統中的不確定性和外部擾動上。書中對滯後現象、死區特性等非綫性環節的處理方法，簡直是教科書級彆的範例。我尤其對那部分關於Lyapunov穩定性分析在不連續係統中的應用印象深刻，它提供瞭一種非常係統化的工具來證明控製器的有效性，這比單純的仿真驗證要可靠得多。閱讀過程中，我習慣性地在旁邊備著一張大白紙，隨時標記齣那些需要後續查閱的經典文獻，因為作者的參考文獻列錶本身就是一個高度濃縮的專業領域發展史。這本書更像是一份邀請函，邀請你進入一個更深、更復雜的控製世界，它不保證你會一帆風順，但它承諾你所學到的知識將是你未來研究或工程實踐中寶貴的財富，是那種能讓你在麵對前沿問題時，心中有數的底氣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和注釋係統做得相當人性化，尤其是在涉及到一些復雜的幾何拓撲概念時，作者會在頁腳用小字進行補充解釋，這極大地緩解瞭閱讀過程中可能齣現的思維卡頓。我個人對其中關於模糊邏輯與智能控製融閤的探討部分非常感興趣，作者巧妙地將硬性的開關邏輯與軟性的學習機製結閤起來，提供瞭一種非常優雅的過渡方案，避免瞭傳統切換係統那種生硬的邊界劃分。這種跨領域的融閤思維，體現瞭作者深厚的學術功底和開闊的視野。我特彆贊賞的是，作者在論證某些控製器的收斂性時，除瞭傳統的代數證明，還引入瞭相空間分析的可視化描述，這對於非純數學背景的工程師來說，是理解係統長期行為的關鍵。雖然全書的篇幅不小，但整體的邏輯流非常順暢，從基礎的欠驅動係統分析，到復雜的反饋綫性化應用，每一步的銜接都考慮到瞭讀者的認知負荷。讀完之後，我感覺自己對“控製”這個詞有瞭更豐富的理解，它不再僅僅是PID或LQR，而是對係統本質的一種深刻把握和駕馭。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初買這本書是衝著“不連續控製”這個時髦的標簽去的，以為能找到一些最新的、酷炫的算法介紹，結果發現它更像是一部厚重的“內功心法”。它花費瞭大量篇幅來構建處理不連續性的數學框架，比如微分包含（Differential Inclusion）的概念，對於初次接觸這些抽象工具的讀者來說，確實是個不小的挑戰。不過，從另一個角度看，正是這種對基礎的深耕，使得這本書經久不衰。我發現，書中很多早期關於多麵體係統和切換係統的分析方法，至今仍是許多最新研究的理論基石。作者在案例分析的選擇上也十分獨到，他沒有選擇那些過於簡單的、已經被綫性方法解決得很好的例子，而是聚焦於那些真正體現非綫性特性，例如摩擦、飽和執行器等問題的建模與控製。這種對核心難點的聚焦，讓閱讀體驗從“瞭解知識點”升華為“掌握解決問題的能力”。如果你隻是想快速學會幾個SMC的公式套用，可能這本書會讓你感到冗長和晦澀，但如果你追求的是對這類係統內在動力學的深刻理解，那麼這本書的價值將是難以估量的，它塑造的不是操作者，而是設計者。