电子电路智能化设计实例与应用 第二级 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:陈永甫

出品人:

页数:319

译者:

出版时间:2002-8

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787505377837

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智能控制系统设计与实现：理论、方法与工程实践 图书简介 本书专注于智能控制系统的理论基础、关键技术、设计方法以及在工程实践中的应用。它旨在为电子工程、自动化、计算机科学及相关领域的工程师、研究人员和高年级学生提供一个全面、深入且实用的参考指南。 第一部分：智能控制系统基础理论 本部分从系统论、控制论和信息论的基本原理出发，构建智能控制的理论框架。 第一章：经典控制与现代控制的回顾与展望 深入剖析传统的PID控制、状态空间法等经典方法的局限性，为引入“智能”概念奠定基础。重点讨论系统辨识、模型不确定性对传统控制性能的制约。探讨从确定性系统向复杂、非线性、时变系统的过渡，强调智能控制处理不确定性和高维复杂性的必要性。 第二章：模糊逻辑与推理系统 详细阐述模糊集合论、模糊逻辑的基本运算、模糊规则库的构建、模糊推理引擎的工作机制（如Mamdani和Sugeno模型）。重点讲解如何将人类专家的经验知识转化为可计算的模糊规则，以及模糊控制器的设计流程，包括隶属度函数的选择与调整策略。 第三章：人工神经网络基础 系统介绍神经网络的基本结构、神经元模型、激活函数（Sigmoid, ReLU, Tanh等）。深入探讨经典的前馈网络（MLP）、反向传播（BP）算法的原理、收敛性分析及其在系统建模中的应用。随后，介绍循环神经网络（RNN）及其改进型（如LSTM和GRU）在处理序列数据和动态系统中的优势。 第四章：进化计算与优化算法 全面介绍遗传算法（GA）的编码、选择、交叉和变异操作。讨论粒子群优化（PSO）和蚁群优化（ACO）等群体智能算法的工作原理、参数设置及在控制器参数整定、系统优化设计中的应用。强调这些算法在全局搜索和避免局部最优解方面的能力。 第二部分：先进智能控制技术 本部分聚焦于当前研究热点和工程应用前沿的智能控制技术。 第五章：自适应与鲁棒控制的智能融合 探讨如何利用神经网络或模糊系统实现系统参数的在线估计和模型重构，以应对系统特性的时变性（自适应控制）。深入讲解基于Lyapunov稳定性理论的自适应控制设计，并结合鲁棒控制（如$mathcal{H}_{infty}$控制）的思想，设计能够在模型误差和外部扰动下保持稳定性能的混合智能控制器。 第六章：基于强化学习的决策控制 这是本书的重点之一。详细阐述马尔可夫决策过程（MDP）的数学描述。重点讲解Q学习、SARSA等经典无模型强化学习算法，并深入研究深度Q网络（DQN）、策略梯度法（REINFORCE, A2C, A3C）以及近端策略优化（PPO）。强调如何定义状态空间、动作空间、奖励函数，并应用于复杂的决策制定任务，如机器人运动规划和资源调度。 第七章：混合智能系统设计 研究如何将不同智能技术优势互补。详细介绍神经模糊系统（NFS）的结构与训练方法，如何实现知识的自动学习和推理的透明化。探讨基于专家系统与机器学习相结合的诊断和故障隔离系统，以及利用进化算法优化神经网络结构或模糊规则库的方法。 第三部分：工程应用与实践 本部分侧重于理论成果向实际系统的转化，强调硬件接口、实时性要求和系统验证。 第八章：嵌入式智能控制平台构建 讨论高性能微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵（FPGA）在实时控制中的选型与应用。介绍如何将训练好的神经网络模型（如量化和剪枝后的模型）高效部署到资源受限的嵌入式平台上，实现快速推理和低延迟控制。讨论实时操作系统（RTOS）在保障控制周期确定性方面的作用。 第九章：复杂工业过程的智能化控制案例 通过多个详细的工程案例展示智能控制的应用。案例包括：高精度伺服系统的轨迹跟踪控制（结合自适应与预测技术）、大型化工厂的能耗优化控制（基于强化学习的调度策略）、以及多机器人协同作业的分布式智能决策系统。每个案例都包含系统建模、控制器设计、仿真验证（如MATLAB/Simulink环境）和硬件在环（HIL）测试的完整流程。 第十章：系统验证、安全与可解释性 强调智能控制系统在投入实际应用前的严格验证流程。讨论如何使用形式化验证方法对模糊规则或神经网络的边界条件进行安全性校核。深入探讨智能控制系统的“黑箱”问题，介绍模型可解释性技术（如SHAP值、LIME）在理解和调试复杂决策背后的逻辑方面的应用，确保系统在关键任务中的可靠性与可信赖性。 全书结构严谨，理论阐述深入浅出，辅以丰富的数学推导和工程实例，是全面掌握新一代智能控制技术的专业参考书。

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从排版和装帧来看，这本书显然是为长时间的案头工作准备的。纸张质量上乘，即使用荧光笔标记或手写笔记也不会洇墨。目录结构的设计非常精妙，层级分明，方便读者快速定位到所需的特定技术点。例如，我今天只需要查阅关于低抖动时钟分配网络的具体要求，只需通过索引或目录，就能迅速定位到那个包含具体相位噪声曲线和抖动预算表格的页面，无需翻阅冗长的背景介绍。这种对“工具书”属性的精准把握，让它在我的工具箱中占据了非常核心的位置。相比那些试图用宏大叙事来包装技术的书籍，这本书的价值在于其极高的“信息密度”，每一页都承载着经过提炼和验证的工程智慧。它更像是一本可以随时翻开、随时找到答案的“随身专家”，而不是一本需要从头读到尾的“小说”。这种实用至上的设计理念，才是其最打动我的地方。

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我是一名专注于测试与验证领域的工程师，通常不太关注底层电路的详细设计，但这本书中关于“可测试性设计”（DFT）和“边界扫描”的章节，彻底刷新了我的认知。过去，我总以为这些都是芯片设计阶段的事情，与系统级工程师关系不大。但书中清晰地阐述了如何在系统级层面通过合理的接口设计和模块划分，极大地简化后期调试和批量测试的难度。特别是针对一些高密度BGA封装器件的故障隔离与诊断方法论，提供了非常具体的硬件实现建议，这比任何通用的测试规范都更具操作指导性。书中还穿插了对几种主流FPGA和SoC平台在特定应用场景下的资源利用率对比分析，这种基于实际应用场景的横向比较，避免了陷入单一工具或厂商的偏见，体现了高度的客观性和中立性。这本书对于提升产品生命周期管理中的可维护性，提供了强有力的理论和实践支撑。

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说实话，一开始我对这种命名略显“标题党”的书持保留态度的，总觉得“智能化设计”这个词在电路领域已经被过度消费了。但翻阅其中的案例部分，我立刻改变了看法。这里没有空泛的PPT式描述，而是充满了详细的仿真波形截图和实际测试数据对比。例如，书中对一个基于模糊PID算法的电源管理模块的描述，不仅仅展示了算法的原理图，更详细记录了在不同负载瞬态变化下，传统PID和引入模糊逻辑后的响应时间与超调量的差异。这种实证精神是极其宝贵的。尤其让我印象深刻的是，作者竟然敢于展示一些设计失败的教训和调试过程中遇到的“陷阱”，并提供了详尽的排查步骤。对于我们这些在研发一线摸爬滚打的人来说，这些“反面教材”的价值往往高于那些完美的成功案例。这本书的价值在于，它不仅教授了如何搭建高效的系统，更教会了如何预见并规避工程实现中的绝大多数风险。它更像是一本“避坑指南”，而非仅仅是“入门手册”。

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这本厚重的书，拿到手就感受到沉甸甸的分量，封面设计得颇为朴实，没有那种花哨的噱头，一看就知道是面向实战的硬核技术手册。我原以为它会像市面上很多同类书籍那样，停留在理论的浅尝辄止，或是堆砌一些教科书上常见但实用性不强的公式。然而，翻开目录，那种按部就班的章节编排，从基础器件特性到复杂的系统集成，都透露出一种严谨的学术态度。特别是前几章对模拟前端信号调理的深入剖析，简直就是为我这种长期在噪声处理上栽跟头的工程师量身定做。书中对不同拓扑结构的权衡利弊分析得极其透彻，不仅仅是告诉你“怎么做”，更是告诉你“为什么这么做”，这一点在实际项目中至关重要。读到后面涉及到高速串行接口的设计时，那种对阻抗匹配和串扰抑制的详细讲解，让我对以前的一些粗糙设计感到汗颜。它真的能让你从宏观的系统架构思维，过渡到微观的版图布局细节，这种全面的视野在其他资料中是很难找到的。这本书的内容深度和广度，远超我预期的技术参考书范畴，更像是一位资深专家手把手的指导。

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这本书的语言风格，初读起来略显晦涩，大量使用了专业术语，似乎对读者的背景知识有较高的要求。但这反而让我感到一种久违的专业对等感。它没有刻意去迎合初学者，而是直接切入问题的核心。我特别欣赏作者在解释复杂算法或设计决策时所展现出的逻辑连贯性。例如，在探讨嵌入式系统实时性优化时，它没有简单地推荐某个操作系统，而是从中断响应延迟的硬件根源开始分析，一步步推导出最佳的软件调度策略。这种自下而上的推理过程，极大地锻炼了读者的系统思维能力。我发现，读完其中的一个章节后，再去审视我正在进行的项目文档，总能发现可以改进的优化点，无论是功耗控制还是代码执行效率方面。这本书不是让你看了就能立刻“复制粘贴”出成果的，它更像是一套思维模型，需要读者主动消化、转化，最终内化为自己的设计哲学。

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