復雜係統的模糊變結構控製及其應用米陽 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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米陽，韓雲昊 著

圖書標籤:

• 復雜係統
• 模糊控製
• 變結構控製
• 自適應控製
• 非綫性控製
• 控製理論
• 應用數學
• 自動化
• 係統工程
• 米陽

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502447625

商品編碼：29729092134

包裝：平裝

齣版時間：2008-11-01

基本信息

書名:復雜係統的模糊變結構控製及其應用米陽

定價：20.00元

售價：13.6元,便宜6.4元,摺扣68

作者:米陽,韓雲昊

齣版社：冶金工業齣版社

齣版日期：2008-11-01

ISBN：9787502447625

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.182kg

編輯推薦

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內容提要

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本書從基本原理與方法、多種控製算法和實際應用等多個方麵，阿述瞭近年來復雜係統模糊變結構控製方麵的研究成果。內容包括：不確定離散係統的滑模控製；狀態不完全可測時滯係統的研究；非綫性離散係統的模糊魯棒鎮定；時滯不確定離散係統的魯棒鎮定；不確定係統的模糊滑模控製；不確定時滯係統的模糊滑模控製；基於分區切換方法設計倒立擺係統的控製器；基於變結構控製的時滯復雜動態網絡的魯棒自適應同步。本書是國內模糊變結構控製領域方麵的專著，取材新穎、廣泛，結閤實際，反映瞭這一領域近年來所取得的進展。
本書適宜信息、自動化及計算機應用等專業科技人員閱讀，也可供高等院校相關專業的師生參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代控製理論中的先進方法》 內容梗概： 本書深入探討瞭現代控製理論中一係列前沿且具有挑戰性的方法，旨在為研究人員、工程師和高級學生提供一個全麵而深入的理解。其核心關注點在於如何設計和分析能夠處理復雜、不確定和動態變化的係統，並解決實際工程問題。全書圍繞“先進控製方法”這一主題展開，並非局限於某一特定技術，而是力求展現控製理論在不斷演進中的廣闊圖景。 第一部分：復雜係統建模與分析的基石 在復雜係統控製的宏大框架下，精確的係統描述是設計有效控製器的前提。本部分將從基礎的係統建模方法齣發，逐步深入到能夠捕捉非綫性、時變、耦閤以及具有不確定性的復雜係統特性的模型。 模型錶徵與辨識： 首先，我們將迴顧經典的綫性時不變（LTI）係統模型，如傳遞函數和狀態空間錶示。在此基礎上，重點介紹如何構建非綫性模型，包括多項式模型、泰勒展開逼近、以及基於物理原理的微分方程建模。對於難以獲得精確解析模型的係統，本書將深入講解係統辨識的理論與實踐，涵蓋模型結構選擇、參數估計（如最小二乘法、最大似然法）以及模型驗證的先進技術。特彆是，我們將關注如何處理因測量噪聲、環境擾動或內在隨機性導緻的係統不確定性，介紹概率模型和統計模型在描述這些不確定性方麵的作用。 不確定性與魯棒性分析： 復雜係統往往伴隨著顯著的不確定性，這些不確定性可能源於模型參數的攝動、外部乾擾的不可預測性，甚至是係統內部動力學的未知變化。本部分將詳細闡述不確定性描述的幾種常用方法，如區間不確定性、結構不確定性、以及參數依賴性不確定性。在此基礎上，我們將引入係統魯棒性分析的理論工具。讀者將學習如何運用Lyapunov穩定性理論、H-infinity範數、以及結構可靠性分析等方法，來量化和評估係統在不確定性存在下的性能，並理解如何設計能夠保證係統在一定不確定性範圍內的穩定性和性能指標的控製器。 非綫性係統理論： 許多實際係統，如機器人、航空航天器、生物係統等，其動力學本質上是非綫性的。本書將深入講解非綫性控製理論的核心概念，包括李雅普諾夫穩定性理論（直接法和間接法）、二次型李雅普諾夫函數構造、以及穩定性分析的幾種關鍵方法。讀者將接觸到如反饋綫性化、滑模控製（後續部分將深入）、飽和係統分析、以及增益調度等用於分析和控製非綫性係統的強大工具。我們將通過具體算例，展示如何分析和理解非綫性係統獨特的動態行為，如極限環、混沌等。 第二部分：先進控製策略的設計與實現 在充分理解瞭復雜係統的特性與挑戰後，本部分將聚焦於設計和實現一係列先進的控製策略，以應對這些挑戰。這些策略在處理非綫性、不確定性、時變性等方麵錶現齣卓越的能力。 最優控製與模型預測控製（MPC）： 最優控製的目標是找到一個控製律，使得係統在滿足約束條件的前提下，優化某個性能指標（如能量消耗、響應時間）。本書將介紹經典的LQR（綫性二次調節器）和Kalman濾波器的理論基礎，並擴展到非綫性最優控製的數值求解方法。在此基礎上，我們將重點深入講解模型預測控製（MPC）。MPC通過滾動優化預測未來一段時間的係統行為，並根據當前狀態和係統模型，計算齣最優的控製序列，然後隻執行第一個控製輸入，並在下一個采樣時刻重復此過程。本書將詳細闡述MPC的原理、約束處理（狀態約束和輸入約束）、以及不同MPC算法（如MPC、ECMPC、DMPC）的優缺點和適用範圍，並結閤實際應用案例，例如工業過程控製、自動駕駛等，展示MPC在處理多約束、多變量係統中的強大優勢。 自適應控製與學習控製： 對於模型參數未知或隨時間變化的係統，自適應控製提供瞭一種有效的解決方案。本部分將介紹自適應控製的基本框架，包括參數估計和控製器更新。讀者將學習到如梯度下降法、Lyapunov方程法等參數自適應律的設計，以及如何處理參數不確定性下的係統穩定性。此外，本書還將探討學習控製的概念，特彆是如何利用曆史數據或與環境的交互來不斷優化控製器性能，包括強化學習在控製問題中的初步應用。 魯棒控製理論： 針對模型不確定性和外部乾擾，魯棒控製旨在設計控製器，使其性能在一定的不確定性範圍內保持穩定。我們將深入講解H-infinity控製的設計方法，包括如何將控製問題轉化為半定規劃（SDP）問題，以及如何求解最優H-infinity控製器。同時，mu-分析和mu-閤成等更高級的魯棒控製技術也將得到介紹，它們能夠處理更復雜的結構化不確定性。本書將強調魯棒控製在提高係統抗乾擾能力和處理模型誤差方麵的重要性，並給齣在航空航天、電力係統等領域的應用實例。 第三部分：麵嚮特定復雜性的控製技術 本部分將進一步拓展討論範圍，聚焦於處理特定類型復雜性的控製技術，這些技術在解決實際問題時顯得尤為關鍵。 分布式與協同控製： 隨著多智能體係統（MAS）和大規模網絡的興起，分布式控製和協同控製已成為研究熱點。本書將介紹分布式控製的基本思想，即在網絡化係統中，信息和控製決策在局部進行，無需全局集中。我們將探討分布式狀態估計、分布式優化以及在分布式環境中實現係統穩定性或協同行為的方法。重點將放在如何設計通信協議和局部控製律，使得多智能體能夠協同完成任務，如編隊控製、協同感知等。 高維與大係統控製： 許多實際係統，如大型電力網絡、復雜的交通係統、生物分子網絡等，具有非常高的維度和復雜的耦閤關係。本書將探討處理高維係統的挑戰，如計算復雜度、建模睏難等。讀者將瞭解降維技術（如主元分析、模態截斷）在簡化模型和控製器設計中的作用。同時，我們將介紹網絡化控製係統（NCS）的分析與設計，包括采樣、量化、通信延遲等對控製性能的影響，以及如何設計能夠在存在這些限製下保證性能的控製器。 智能與混閤動力係統控製： 智能控製技術，如模糊邏輯控製和神經網絡控製，能夠有效處理難以精確建模的非綫性係統和經驗性知識。本書將詳細闡述模糊邏輯控製器的設計原理，包括模糊化、模糊推理和解模糊化等過程，以及如何通過模糊規則來錶達專傢知識。神經網絡控製將介紹如何利用神經網絡的自學習能力來逼近復雜非綫性函數，並實現自適應或魯棒控製。此外，混閤動力係統控製將觸及如何將不同控製策略（如PID、模型預測、模糊邏輯）集成起來，以發揮各自優勢，實現更優的控製性能。 第四部分：前沿應用與未來展望 本書的最後一部分將結閤前麵介紹的理論和方法，探討其在多個關鍵領域的實際應用，並對未來控製理論的發展趨勢進行展望。 機器人與自動化係統： 機器人技術是先進控製理論的重要應用領域。本書將展示如何利用非綫性控製、最優控製和MPC等技術，實現高性能的機器人軌跡跟蹤、力控、以及人機交互。特彆是在工業機器人、服務機器人以及無人駕駛車輛等領域，對精確、魯棒和智能控製的需求日益迫切。 航空航天與國防： 航空航天係統，如飛行器、衛星等，其動力學復雜且對穩定性、魯棒性和安全性要求極高。本書將討論如何應用魯棒控製、自適應控製以及模型預測控製等方法，來解決飛行控製、姿態穩定、以及任務規劃等問題。在國防領域，先進控製技術在導彈製導、無人作戰係統等方麵也發揮著至關重要的作用。 能源與環境係統： 智能電網、可再生能源係統、以及工業過程的節能優化等，都離不開先進的控製理論。本書將探討如何利用MPC等方法，實現能源的有效調度和分配，提高係統效率，減少環境汙染。同時，對復雜環境動態的建模和控製也將是重點關注的內容。 生物醫學工程： 生物係統具有固有的復雜性和非綫性，先進控製理論在此領域展現齣巨大的潛力。本書將介紹如何利用控製理論來理解和乾預生理過程，如血糖調控、藥物遞送係統、以及神經假體等。 未來研究方嚮： 最後，本書將對未來控製理論的發展進行展望，包括對人工智能與控製的深度融閤（如深度強化學習在復雜係統控製中的應用）、網絡化控製的進一步發展、以及麵嚮可持續發展和人類社會需求的控製技術創新等。 總結： 《現代控製理論中的先進方法》旨在為讀者提供一個深入、全麵且實用的學習平颱，使其能夠掌握處理現代復雜係統控製問題的關鍵理論工具和技術。本書不僅僅是理論的堆砌，更注重將復雜的概念與實際應用相結閤，通過豐富的算例和案例分析，幫助讀者理解這些先進方法的強大能力和應用潛力。希望本書能夠激發讀者在控製理論領域進一步探索的興趣，並為解決現實世界中的重大工程挑戰提供有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和細節處理也令人印象深刻。雖然內容本身極其專業，但印刷質量和圖錶的清晰度都達到瞭極高的標準。在閱讀過程中，我注意到作者在引用前沿文獻時非常及時和全麵，這錶明作者對該領域最新的研究動態保持著高度的關注。更難能可貴的是，作者在探討某一技術分支的發展曆程時，並沒有簡單地堆砌文獻，而是加入瞭自己對不同學派觀點衝突與融閤的獨到見解。這種“評點式”的敘述，讓原本枯燥的綜述部分變得引人入勝。例如，他對某一特定控製策略局限性的剖析，既尖銳又中肯，讓人忍不住思考：在現有框架下，我們究竟還能在哪些維度上進行突破？這本書無疑是為那些希望在復雜係統控製領域做齣創新性貢獻的學者們準備的“工具箱”，裏麵的每一個工具都經過瞭精心的打磨和校對。

評分☆☆☆☆☆

這本厚厚的著作，書脊上的裝幀設計頗具匠心，沉穩的色調中透著一股嚴謹的學術氣息。初翻開來，首先映入眼簾的是那些密密麻麻的公式和圖錶，讓人立刻感受到其內容的深度和廣度。我特彆留意瞭緒論部分，它沒有像許多教科書那樣泛泛而談，而是直擊核心，深入淺齣地闡述瞭該領域的基本哲學思想和研究脈絡。作者在開篇就構建瞭一個宏大的理論框架，將看似分散的控製理論、係統科學與信息處理等多個學科巧妙地編織在一起。尤其欣賞作者在描述一些經典控製難題時所展現齣的洞察力，他不僅僅是在羅列知識點，更是在引導讀者思考這些問題背後的深層結構。這本書的閱讀體驗是循序漸進的，即使是對初學者來說，通過細緻的推導和大量的實例解析，也能逐漸把握住復雜係統內在的運動規律。那種在解決一個貌似無解的工程問題後豁然開朗的感覺，正是這類專業書籍帶給讀者的最大魅力所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術視野非常開闊，它成功地搭建瞭一座連接純理論研究與尖端工程應用的橋梁。我在閱讀最後幾章時，感受到瞭強烈的時代氣息，作者將討論的焦點引嚮瞭大數據、人工智能等新興技術與傳統控製理論的融閤點。他沒有故作高深地描繪未來圖景，而是腳踏實地地探討瞭現有算法在處理高維、海量數據係統時的潛在瓶頸，並提齣瞭富有建設性的研究方嚮。這種前瞻性與現實性並存的特點，使得這本書的生命力可以持續很久。對於研究生和青年研究人員來說，這本書不僅是一本教材，更是一份高質量的“研究課題指南”。它清晰地指齣瞭當前控製科學中亟待解決的挑戰，並提供瞭堅實的理論基礎去迎接這些挑戰。讀完此書，我感到自己對復雜係統行為的理解上升到瞭一個新的層次，不再滿足於綫性的、簡單的模型，而是更願意去擁抱真實世界固有的復雜性。

評分☆☆☆☆☆

整本書的行文風格可以說是相當“硬核”，但又不失學術的溫度。我在閱讀關於魯棒性和自適應控製那幾個章節時，深感作者在數學建模和算法設計上的精湛功力。他似乎有一種能力，能夠將那些晦澀難懂的數學錶達，轉化為清晰的物理意義。比如，在討論非綫性係統的不確定性處理時，作者並沒有停留在理論的抽象層麵，而是引用瞭多個真實的工業案例進行對比分析，這極大地增強瞭理論的可操作性和說服力。隨書附帶的案例代碼和仿真結果也相當詳盡，這對於希望將理論付諸實踐的研究人員來說，無疑是極大的便利。我花瞭大量時間對照著書中的推導步驟進行復現，每一步的邏輯銜接都天衣無縫，展現瞭作者深厚的學術功底和嚴謹的治學態度。這本書的價值，絕不僅僅是提供瞭一種解決方案，更在於它提供瞭一種係統性的、批判性的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，更像是一次與一位經驗豐富的老教授進行深入的學術探討。作者在講解過程中大量使用瞭類比和隱喻，使得一些抽象的控製概念變得更容易被非本專業背景的人士所理解，盡管它本質上仍然是一本高度專業的著作。我特彆欣賞作者在處理“變結構”這一核心概念時所展現齣的靈活性，他不僅介紹瞭經典的滑模設計方法，還深入探討瞭如何應對切換帶來的抖振問題，並提齣瞭若乾種平滑和優化的技術路綫。這些技術的引入，極大地拓寬瞭傳統方法的應用邊界。對於工程師而言，這本書提供的不僅僅是理論模型，更是一種解決實際工程難題的思維導圖。通過對不同控製律的比較，讀者能夠根據具體場景的性能要求和約束條件，做齣最閤理的理論選型和參數調整。這種實用主義的傾嚮，使得本書的含金量大大提升。