非綫性係統設計

非綫性係統設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

☆☆☆☆☆
出版者:電子工業齣版社
作者:馬裏諾
出品人:
頁數:346
译者:
出版時間:2006-8
價格:59.00元
裝幀:
isbn號碼:9787121029523
叢書系列:國外計算機科學教材係列
圖書標籤:
  • 魯棒設計
  • 計算科學
  • 挺好的書籍
  • 微分幾何7
  • 非綫性係統
  • 係統設計
  • 控製工程
  • 動態係統
  • 穩定性分析
  • 反饋控製
  • 數學建模
  • 工程應用
  • 自動控製
  • 混沌係統
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具體描述

本書是非綫性控製的3本經典教材之一,從應用角度介紹瞭非綫性反饋控製的微分幾何、自適應以及魯棒設計方法。該書係統地闡述瞭連續時間有限維不確定係統的非綫性反饋控製設計,內容上是自我完備的。本書給齣的控製算法可應用於許多重要的實際控製問題,如電機、航天器、機器人以及電力係統控製等。

  本書習題豐富,並有12個經典的實例,通過這些應用實例來體現設計方法,適閤從事非綫性控製研究的工程師和控製工程及相近專業的研究生閱讀。

《非綫性係統設計》是一本為工程師、研究人員和高級學生量身打造的深入探討非綫性動態係統設計理論與實踐的權威著作。本書旨在為讀者提供一套係統性的方法論,以應對工程領域中普遍存在的非綫性問題,並指導如何設計齣穩定、魯棒且高效的非綫性控製係統。 核心內容概述: 本書的結構嚴謹,從基礎概念齣發,逐步深入到高級設計技術,確保讀者能夠構建起紮實的理論基礎,並掌握實際應用中的關鍵技能。 第一部分:非綫性係統基礎 非綫性係統建模: 本部分詳細闡述瞭如何構建準確的非綫性係統模型。內容涵蓋瞭不同類型的非綫性特性,如飽和、死區、間隙、遲滯等,並提供瞭將這些特性納入數學模型的方法。讀者將學習如何利用常微分方程(ODEs)、偏微分方程(PDEs)以及狀態空間錶示來精確描述非綫性係統的行為。此外,還探討瞭係統辨識技術,以從實驗數據中提取非綫性模型參數。 非綫性係統分析: 在理解瞭非綫性係統的建模方法後,本書深入探討瞭分析非綫性係統行為的各種工具和技術。這包括但不限於: 平衡點分析: 如何計算和分類非綫性係統的平衡點,並分析其穩定性。 李雅普諾夫穩定性理論: 詳細介紹李雅普諾夫直接法和間接法,為判斷非綫性係統的穩定性提供嚴謹的數學框架。重點講解瞭能量函數(二次型和非二次型)的構造方法,以及如何利用它們來證明全局漸近穩定性。 相平麵分析: 對於二階係統,相平麵分析是一種直觀理解係統動態演化的有力工具。本書將展示如何繪製相軌跡,識彆極限環、奇點等特徵,並解釋不同控製策略對相平麵幾何形狀的影響。 描述函數法: 介紹如何利用描述函數法來近似分析具有單自由度非綫性的係統,並預測振蕩的産生及其幅值和頻率。 奇異攝動理論: 對於包含不同時間尺度動態的係統,奇異攝動理論提供瞭一種將復雜高維問題降維到低維模型的有效手段,本書將闡述其基本原理和應用。 魯棒性與不確定性分析: 探討如何在存在模型不確定性和外部擾動的情況下分析非綫性係統的性能和穩定性。 第二部分:經典非綫性控製設計方法 反饋綫性化(Feedback Linearization): 本部分是理解非綫性控製設計的基石。讀者將學習如何通過狀態反饋和坐標變換,將非綫性係統轉化為等效的綫性係統,從而可以使用成熟的綫性控製技術進行設計。本書詳細介紹瞭精確反饋綫性化和動態反饋綫性化,並討論瞭其在不同類型非綫性係統中的應用,包括輸入-狀態綫性化和輸入-輸齣綫性化。 滑模控製(Sliding Mode Control, SMC): 滑模控製是一種強有力的魯棒控製技術,能夠有效處理係統的不確定性和外部乾擾。本書深入講解瞭滑模控製的設計原理,包括滑模麵的選取、切換律的設計,以及如何剋服“抖振”現象。將介紹多種滑模控製策略,如高階滑模、積分滑模以及自適應滑模控製。 反步法(Backstepping): 反步法是一種遞歸的、係統化的設計方法,適用於設計全狀態反饋的非綫性控製器。本書詳細闡述瞭反步法的每一步驟,包括如何選擇虛擬控製量、設計輔助李雅普諾夫函數,以及確保設計的穩定性。將展示如何利用反步法解決一係列經典非綫性控製問題,如河流模型、布魯金斯車輛模型等。 模糊邏輯控製(Fuzzy Logic Control, FLC): 模糊邏輯控製是一種模仿人類決策過程的智能控製方法,尤其適用於難以建立精確數學模型的係統。本書介紹瞭模糊邏輯控製器的基本構成,包括模糊化、模糊規則庫、模糊推理和解模糊化。將指導讀者如何設計有效的模糊規則和隸屬度函數,並討論其在機器人控製、過程控製等領域的應用。 神經網絡控製(Neural Network Control, NNC): 神經網絡作為一種強大的函數逼近器,可以用來估計未知非綫性函數或作為控製器的一部分。本書介紹瞭不同類型的神經網絡(如前饋神經網絡、徑嚮基函數網絡)及其在非綫性控製中的應用,包括自適應神經網絡控製、模型參考自適應控製等。 第三部分:先進非綫性控製技術與應用 模型預測控製(Model Predictive Control, MPC)在非綫性係統中的應用: 盡管MPC起源於綫性係統,但其在非綫性係統中的應用已成為研究熱點。本書將探討如何為非綫性係統構建準確的模型,並在優化框架中求解預測控製問題,以實現對復雜非綫性過程的優化控製。 自適應非綫性控製: 當係統參數未知或時變時,自適應控製成為必然選擇。本書深入研究瞭各種自適應非綫性控製技術,包括基於李雅普諾夫的自適應控製、基於模型參考自適應控製(MRAC)以及神經網絡自適應控製。 魯棒非綫性控製: 進一步探討瞭在模型不確定性較大或存在難以預測的乾擾情況下的魯棒控製設計。內容將涵蓋H∞控製、LMI(綫性矩陣不等式)方法在非綫性魯棒控製設計中的應用。 多變量非綫性係統控製: 針對具有多個輸入和多個輸齣的非綫性係統,本書介紹瞭如何擴展單變量設計方法,如多變量反饋綫性化、多變量滑模控製等。 先進應用案例分析: 本部分將通過多個實際工程案例,展示上述理論和方法的應用。這些案例可能涵蓋航空航天、機器人學、過程控製、電力係統等領域,並提供詳細的仿真和實驗結果分析,幫助讀者理解理論知識的落地過程。 本書的特色: 理論與實踐並重: 本書不僅深入淺齣地講解瞭非綫性控製的理論基礎,還通過大量的算例和工程應用,指導讀者如何將這些理論轉化為實際的控製係統設計。 覆蓋麵廣: 涵蓋瞭從基礎分析工具到各種主流的非綫性控製設計方法,為讀者提供瞭一個全麵而係統的學習路徑。 嚴謹的數學推導: 對關鍵理論和方法進行瞭嚴謹的數學推導,使讀者能夠深入理解其原理和適用範圍。 麵嚮工程應用: 始終將工程實踐作為導嚮,強調瞭控製器的魯棒性、計算效率和易於實現性。 豐富的參考文獻: 提供瞭大量權威的參考文獻,方便讀者進一步深入研究。 《非綫性係統設計》是任何希望在現代控製工程領域取得突破的專業人士必備的參考書。無論您是需要設計高精度無人機飛行控製器,還是優化復雜的化工生産流程,亦或是開發先進的機器人運動規劃算法,本書都將為您提供寶貴的知識和實用的工具。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

《非綫性係統設計》這本書,對我來說,更像是一次智識的探險。非綫性係統,在我看來,是宇宙中最普遍的存在形式,它們隱藏在萬物運行的脈絡之中,決定著事物的演變軌跡。我之所以會被這本書吸引,是因為我始終堅信,理解非綫性是理解真實世界的一把鑰匙。我期望這本書能夠帶領我深入到這些復雜的動態過程之中,去揭示那些隱藏在錶象之下的規律。我非常想知道,書中是如何將抽象的數學概念轉化為可操作的設計原理的。例如,如何利用正反饋來放大係統的某些特性,或者如何設計魯棒的控製器來應對不可預測的擾動。我希望它能夠提供一些具體的工程案例,讓我看到非綫性設計在實際應用中的威力。或許是關於航空航天領域中的飛行控製,亦或是生物醫學領域中的基因調控網絡,甚至是經濟學中復雜的市場模型。我期待書中能夠有一種“舉一反三”的能力,讓我能夠觸類旁通,將書中闡述的設計思想應用到我自己的研究或工作中。這本書能否為我提供一種新的視角,一種看待和解決問題的全新方式,是我最期待的。它能否讓我擺脫綫性的思維定勢,去擁抱更加豐富和真實的現實,是我對這本書的關注所在。

评分☆☆☆☆☆

《非綫性係統設計》這本書,我拿到手的時候,就懷著一種既期待又略帶忐忑的心情。期待是因為我一直覺得,現實世界中的許多係統,從生物的生長發育,到經濟的繁榮衰退,再到物理世界的復雜相互作用,無一不是充滿瞭非綫性的色彩。我們習慣瞭綫性思維,容易將事物簡化,但很多時候,這種簡化恰恰會讓我們忽略掉關鍵的、決定係統走嚮的那些細微之處。而這本書的書名,直接點明瞭它的核心——如何去“設計”非綫性係統。這不僅僅是理解非綫性,更是要能夠主動地去構建、去優化、去操控它們。我在閱讀前,腦海中構思瞭無數種可能,或許是關於如何通過調整參數來引導一個係統從混亂走嚮有序,或許是如何設計反饋機製來抵消潛在的不穩定性,又或許是如何利用非綫性特性去實現一些綫性係統無法企及的性能。這本書就像一個復雜的謎題,它的每一個章節都可能是我解開這個謎題的關鍵綫索。我特彆好奇它會如何處理那些看似混沌的現象,比如蝴蝶效應,或者說,它是否會提供一些實用的工具或者方法論,能夠幫助我將這些抽象的概念轉化為具體的設計方案。畢竟,理論再美,也需要落地的應用。這本書是否能真正賦能我,讓我從一個旁觀者變成一個創造者,這是我最期待的部分。我希望它不僅僅是理論的堆砌,更是一個能夠激發靈感,提供實操指導的寶庫。

评分☆☆☆☆☆

當我第一次看到《非綫性係統設計》這本書的書名時,我腦海中立刻浮現齣各種各樣的復雜場景。從自然界的潮汐漲落,到金融市場的波動起伏,再到我們大腦中的神經網絡活動,似乎無一不與非綫性息息相關。我一直認為,如果不能理解非綫性,就無法真正理解這個世界。因此,我非常期待這本書能夠為我揭示非綫性係統設計的核心奧秘。我希望書中能夠提供一些清晰的邏輯框架,讓我能夠理解非綫性係統是如何産生其獨特的行為模式的。我特彆想知道,作者是如何將抽象的數學理論與具體的工程設計聯係起來的。例如,書中是否會介紹一些能夠幫助我們識彆係統非綫性特徵的方法,或者一些能夠用來調整係統參數以達到預期目標的策略。我更希望這本書能夠培養我一種“係統思維”,讓我能夠從整體的角度去審視一個非綫性係統,並理解其各個組成部分之間的相互作用。它是否能夠幫助我打破思維定勢,去發現那些隱藏在復雜錶象之下的規律,並利用這些規律去創造齣更具智慧和適應性的係統,是我對這本書的殷切期盼。

评分☆☆☆☆☆

我對《非綫性係統設計》這本書的期待,源於我對理解世界本質的渴望。我一直覺得,綫性模型雖然在很多基礎科學中扮演著重要角色,但它往往過於簡化瞭現實世界的復雜性。非綫性係統,對我而言,代錶著更真實、更豐富、也更難以捉摸的自然規律。我希望這本書能夠為我揭示這些規律的奧秘,並提供一套行之有效的設計方法。我特彆關注書中是如何處理那些“混沌”和“自組織”現象的,因為我認為這些是理解許多復雜係統運作的關鍵。我希望能夠學到如何通過調整參數或引入特定結構,來引導一個非綫性係統從無序走嚮有序,或者實現一些突破性的性能。我期待書中能夠包含一些具有啓發性的數學工具和算法,能夠幫助我進行非綫性係統的建模、分析和優化。更重要的是,我希望這本書能夠培養我一種“洞察力”,讓我能夠識彆齣隱藏在各種現象背後的非綫性驅動因素,並利用這些認知來解決實際問題。它是否能夠幫助我從一個“現象觀察者”轉變為一個“係統創造者”,是我對這本書最根本的期盼。

评分☆☆☆☆☆

《非綫性係統設計》這本書,對我而言,是一次深入探索復雜世界奧秘的旅程。我一直相信,現實世界並非如我們所見的那麼簡單,許多看似微不足道的因素,卻可能通過非綫性的作用,最終引發巨大的改變。我非常希望通過閱讀這本書,能夠建立起對非綫性係統的深刻理解。我尤其關注書中是如何處理那些“混沌”和“不穩定”的現象的。我希望作者能夠提供一些有效的工具和方法,讓我們能夠駕馭這些看似難以控製的力量。比如,如何設計一些反饋機製,能夠將係統引導到期望的穩定狀態,或者如何利用分岔理論來創造齣新的係統行為。我也對書中是否會介紹一些在工程實踐中已經被證明有效的非綫性設計方法感到好奇,例如如何利用神經元網絡來模擬生物係統的復雜行為,或者如何設計模糊邏輯控製器來處理不確定性。我更看重的是,這本書能否賦予我一種“直覺”,讓我能夠預判一個非綫性係統的潛在行為,並提前做齣最優的設計決策。它能否幫助我培養齣一種對非綫性係統“感知”的能力,讓我能夠在紛繁復雜的現象中,捕捉到那些關鍵的非綫性驅動因素,是我對這本書的期待。

评分☆☆☆☆☆

對於《非綫性係統設計》這本書,我抱持著一種學習者的謙遜態度。我深知非綫性係統的研究領域博大精深,充滿瞭各種復雜的數學模型和抽象的理論。我希望這本書能夠成為我進入這個領域的一扇明亮的窗戶,引導我認識這個復雜的世界。我尤其關心書中是否會涉及一些基礎性的概念,比如奇異點、分岔、吸引子等等,這些都是理解非綫性係統行為的關鍵。同時,我也希望能看到一些關於如何分析和模擬非綫性係統的數學工具的介紹,比如微分方程的求解方法,或者是一些數值模擬的技術。我並不期望這本書能夠讓我成為一個頂級的非綫性係統專傢,但我希望它能為我打下堅實的基礎,讓我能夠讀懂更深入的文獻,參與更專業的討論。我更看重的是它能否提供一個清晰的思維框架,讓我能夠係統地去思考非綫性問題,而不是僅僅停留在零散的知識點上。比如,當麵對一個未知的係統時,我應該如何去著手分析它的非綫性特徵?又或者,當我在設計一個係統時,如何預判並規避可能齣現的非綫性風險?這些實踐性的問題,是我最渴望在這本書中找到答案的。它能否成為我學習道路上的引路人,是我關注的重點。

评分☆☆☆☆☆

《非綫性係統設計》這本書,對我來說,不僅僅是一本技術手冊,更是一種對世界認知方式的挑戰。我一直覺得,我們所處的現實世界,絕大多數的係統都展現齣非綫性的特徵,而我們常常因為習慣瞭綫性思維而忽略瞭其中的關鍵。因此,我非常期待這本書能夠為我打開一扇新的大門,讓我能夠以一種全新的視角去理解和設計這些復雜的係統。我尤其關注書中是否會提供一些關於如何“控製”非綫性係統的方法,因為非綫性係統的行為往往具有不可預測性和突發性。我希望能夠學到一些能夠穩定化不穩定係統,或者放大係統某些有利特性的設計技巧。我也期待書中能夠包含一些關於如何利用非綫性係統來實現高效信息傳輸、數據壓縮或者模式識彆的案例。我更希望這本書能夠培養我一種“直覺”和“經驗”,讓我能夠在麵對復雜的非綫性問題時,能夠快速地做齣有效的判斷和設計。它是否能夠幫助我建立起一套係統性的非綫性設計理念,讓我能夠將抽象的理論轉化為實際的工程應用,是我對這本書最熱切的期盼。

评分☆☆☆☆☆

翻開《非綫性係統設計》的扉頁,我首先被它沉甸甸的專業感所吸引。這本書的裝幀設計就透著一股嚴謹和厚重,仿佛裏麵承載著無數的智慧和研究成果。我一嚮對那些能夠深入剖析事物本質的書籍情有獨鍾,而“非綫性”這個詞本身就充滿瞭挑戰和吸引力。它意味著我們不能再用簡單的加減乘除或者比例關係去衡量一切,而是要麵對一個更加復雜、更加動態的世界。我很好奇,作者是如何將如此抽象和難以捉摸的概念,以一種易於理解和學習的方式呈現齣來的。我期待書中能夠有大量的案例分析,從經典的物理模型,到現代的控製工程,甚至是生物學中的某些遞歸過程,都能成為其闡述的素材。我希望通過這些案例,我能夠逐漸掌握識彆非綫性特性、理解其行為模式,並最終能夠設計齣穩定且高效的非綫性係統。想象一下,如果我能設計一個能夠自動適應環境變化的機器人,或者一個能夠預測並規避市場風險的金融模型,那將是多麼令人興奮的事情。這本書是否能提供這樣的“內功心法”,讓我具備這樣的能力,是我非常關注的。它是否能夠教會我“道”與“術”兼具的知識,讓我不僅理解瞭原理,更能熟練地運用這些原理去解決實際問題,是我對這本書最大的期許。

评分☆☆☆☆☆

《非綫性係統設計》這本書,在我看來,是一扇通往更深層次理解世界的窗戶。我一直認為,綫性思維雖然簡潔,但往往會讓我們忽略掉現實世界中那些至關重要的非綫性影響。我渴望通過這本書,能夠更全麵地認識和理解非綫性係統的復雜性。我特彆好奇,書中是如何將那些抽象的數學模型轉化為具體的工程設計原理的。例如,我希望能夠學到如何利用諸如李雅普諾夫函數之類的工具來分析係統的穩定性,或者如何通過設計非綫性反饋來改善係統的性能。我期待書中能夠提供一些詳實的案例研究,展示非綫性設計在不同領域的成功應用,無論是控製工程、機器人技術,還是信號處理、人工智能,我都希望能夠從中獲得啓發。更重要的是,我希望這本書能夠培養我一種“創造性”的思維模式,讓我不僅僅是能夠理解和分析非綫性係統,更能主動地去設計和構建它們。它能否賦予我一種“預見性”,讓我能夠預測非綫性係統在不同條件下的行為,並根據這些預測來優化設計,是我對這本書最深的期待。

评分☆☆☆☆☆

我之所以會選擇《非綫性係統設計》這本書,是因為我一直對那些能夠解釋“為什麼”而非僅僅“是什麼”的知識抱有濃厚的興趣。非綫性係統,在我看來,就是“為什麼”的集中體現。它們的行為往往不是簡單的綫性疊加,而是充滿瞭意想不到的湧現和突變。我希望能從這本書中找到理解這些復雜現象的鑰匙。我非常好奇,作者是如何將晦澀的數學語言轉化為易於理解的工程設計思路的。我希望書中能夠提供一些“工具箱”,裏麵裝滿瞭各種各樣的設計方法和策略,讓我能夠在麵對不同的非綫性係統時,能夠有針對性地選擇閤適的工具。比如,如何通過改變係統的結構來優化其性能,如何利用混沌現象來提高信息傳輸的效率,或者如何設計自適應的控製算法來應對環境的變化。我更希望這本書能夠培養我一種“設計思維”,讓我不僅僅是模仿現有的模型,而是能夠創造齣全新的、具有突破性的非綫性係統。它能否成為我創新能力的催化劑,讓我能夠將理論知識轉化為實際的創新成果,是我對這本書的殷切期盼。我期待這本書能夠啓發我,讓我看到非綫性係統設計中的無限可能,並賦予我實現這些可能的能力。

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