具体描述
《自动控制原理学习指导》是教材《自动控制原理》（姚佩阳主编）的辅助教学用书，系统而精练地总结了经典控制理论和现代控制理论的基本内容，涵盖了教材中所有习题的分析与解答，并给出了典型研究生入学考试试题解答，有助于学生的学习与提高。
好的，这是一本关于“自动控制原理学习指导”之外的图书简介，旨在提供一个详尽的、不提及原书内容的替代性介绍。 --- 《现代系统动力学与建模实践》 第一部分：复杂系统分析的基石 本书深入探讨了现代工程与科学领域中复杂系统的行为特性、动态演化规律及其背后的数学原理。在当今高度互联、多变量耦合的工程实践中，单纯依靠线性模型或传统反馈理论已不足以应对现实世界的挑战。因此，我们聚焦于构建能够精确描述非线性、时变、随机环境下系统行为的数学框架。 第1章：系统理论基础的再审视 本章从拓扑学和集合论的视角出发，对“系统”的概念进行了严格的界定与分类。我们区分了集值系统、模糊系统以及离散事件系统（DES）的本质区别。重点讨论了系统状态的完备表示，以及如何通过李雅普诺夫稳定性理论的推广形式——如广义李雅普诺夫函数——来分析系统的全局稳定性，而不仅仅局限于局部线性化区域。此外，本章还引入了系统因果性与无记忆性系统的严格判据，为后续的复杂系统建模奠定坚实的理论基础。 第2章：非线性动力学与奇异性分析 现代工程系统（如生物医学设备、高超声速飞行器气动控制）普遍表现出显著的非线性特征。本章详细剖析了李萨如（Lotka-Volterra）模型、范德波尔（Van der Pol）振荡器等经典非线性系统的行为。核心内容包括：极限环的生成与消失（霍普夫分岔）、周期倍增导致混沌的出现（费根鲍姆常数在工程中的实际意义）。我们使用庞加莱截面法来揭示高维非线性系统的运动轨迹，并探讨如何通过系统辨识技术从实验数据中重构出系统的微分方程模型，从而揭示隐藏的动力学结构。 第3章：随机过程与噪声对系统的影响 在任何实际测量或操作环境中，不确定性是不可避免的。本章侧重于将随机过程引入到确定性系统中，建立随机微分方程（SDEs）模型。我们详细介绍了维纳过程（布朗运动）和伊藤积分在系统扰动建模中的应用，特别是在金融工程和信号处理领域。内容涵盖卡尔曼滤波器的非线性扩展——扩展卡尔曼滤波器（EKF）和无迹卡尔曼滤波器（UKF）的推导与数值实现，旨在实现高精度状态估计，即使在强噪声和模型失配的情况下。 第二部分：先进建模方法与仿真技术 系统建模是连接理论与实践的桥梁。本部分将重点介绍那些在传统经典控制理论框架之外发展起来的、适用于描述复杂、高维甚至知识不完备系统的先进建模范式。 第4章：基于多物理场的集成建模 现代工程系统往往是机电耦合、热-力-电磁多物理场耦合的产物。本章引入了基于有限元法（FEM）和边界元法（BEM）的物理场建模思想。我们探讨了如何利用统一的拉格朗日形式或哈密顿形式来推导耦合系统的运动方程，确保能量守恒的准确性。重点案例分析包括：压电材料的驱动与响应、电机定子和转子之间的电磁力计算，以及如何将这些物理模型的微分代数方程（DAE）组集并高效求解。 第5章：基于数据的系统识别（System Identification） 当物理机理模型难以建立或参数不确定时，从输入输出数据中直接提取系统模型成为关键。本章详细介绍了经典最小二乘法、广义最小二乘法（GLS）以及递归最小二乘法（RLS）的算法细节与收敛性分析。特别地，我们深入讲解了子空间辨识方法（如N4SID算法），该方法能有效处理多输入多输出（MIMO）系统，并直接估计系统的内在模态信息，极大简化了高阶模型的结构确定过程。 第6章：混合系统与离散事件建模 许多工业过程，如制造流程、交通网络，其动态行为由连续的物理运动和离散的逻辑事件（开关、故障、决策）共同决定。本章引入了混合系统理论。我们将重点介绍混合自动机（Hybrid Automata）作为描述这类系统的通用语言，并探讨如何使用其框架下的状态机和守卫条件来建模复杂的顺序控制逻辑。此外，还涵盖了基于事件的仿真技术，用于高效模拟大规模离散事件系统。 第三部分：面向复杂系统的仿真、分析与工具链 本部分将理论模型转化为可操作的仿真环境，并介绍前沿的分析工具。 第7章：面向仿真的模型接口与标准化 为了实现不同建模语言（如Simulink、Modelica、VHDL-AMS）之间的互操作性，本章介绍了标准化接口，如FMI（Functional Mock-up Interface）的结构和应用。我们详细阐述了如何将一个复杂的非线性模型编译成可复用的功能模型单元（FMU），并在不同的仿真器之间进行无缝集成，从而构建高保真度的“数字孪生”原型。 第8章：面向复杂性的鲁棒性与安全性分析 在面对模型不确定性（模型误差）和外部扰动时，系统的鲁棒性至关重要。本章聚焦于$mathcal{H}_{infty}$控制理论的建模与分析方法，它提供了一种基于频率响应的性能保证。同时，我们引入了集合论方法（如集值积分）来处理输入和模型参数的不确定性区间，并使用李雅普诺夫-彭加莱（Lyapunov-Poincaré）方法对系统在受限状态空间内的长期行为进行定量评估，确保系统满足安全规范。 第9章：计算方法与软件实现 本章讨论了求解大型、稠密非线性微分方程组的高效数值积分器，包括龙格-库塔法的变步长策略和BDF（后向差分公式）在刚性系统中的应用。最后，本书提供了使用MATLAB/Simulink高级工具箱和开源Python库（如PyTorch的微分方程求解器）进行复杂系统建模、参数估计和后处理分析的实战案例。 本书内容面向具有扎实数学基础和初步工程背景的读者，是深入理解现代系统科学，应对下一代复杂工程挑战的必备参考资料。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有