Adaptive Approximation Based Control

Adaptive Approximation Based Control pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

☆☆☆☆☆
出版者:John Wiley & Sons Inc 作者:Farrell, Jay A./ Polycarpou, Marios M. 出品人: 页数:440 译者: 出版时间:2006-4 价格:949.00元 装帧:HRD isbn号码:9780471727880 丛书系列:
图书标签
  • Adaptive Control
  • Approximation Theory
  • Nonlinear Control
  • Robust Control
  • Lyapunov Stability
  • Control Systems
  • Engineering
  • Mathematics
  • Algorithms
  • Optimization
想要找书就要到 小哈图书下载中心
立刻按 ctrl+D 收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

A highly accessible and unified approach to the design and analysis of intelligent control systems

Adaptive Approximation Based Control is a tool every control designer should have in his or her control toolbox.

Mixing approximation theory, parameter estimation, and feedback control, this book presents a unified approach designed to enable readers to apply adaptive approximation based control to existing systems, and, more importantly, to gain enough intuition and understanding to manipulate and combine it with other control tools for applications that have not been encountered before.

The authors provide readers with a thought-provoking framework for rigorously considering such questions as:

* What properties should the function approximator have?

* Are certain families of approximators superior to others?

* Can the stability and the convergence of the approximator parameters be guaranteed?

* Can control systems be designed to be robust in the face of noise, disturbances, and unmodeled effects?

* Can this approach handle significant changes in the dynamics due to such disruptions as system failure?

* What types of nonlinear dynamic systems are amenable to this approach?

* What are the limitations of adaptive approximation based control?

Combining theoretical formulation and design techniques with extensive use of simulation examples, this book is a stimulating text for researchers and graduate students and a valuable resource for practicing engineers.

好的,这是一份关于一本名为《Adaptivity in Nonlinear Systems: A Robust Control Perspective》的图书简介,该书内容专注于非线性系统中的自适应与鲁棒控制理论与应用,但不包含您提到的那本关于“Adaptive Approximation Based Control”的具体内容。 --- Adaptivity in Nonlinear Systems: A Robust Control Perspective 图书简介 《Adaptivity in Nonlinear Systems: A Robust Control Perspective》 深入探讨了在存在模型不确定性、外部扰动以及系统参数未知或时变的情况下,如何设计高性能的非线性控制系统。本书的核心在于融合了自适应控制(Adaptive Control)的在线参数估计能力与鲁棒控制(Robust Control)对不确定性的内在抵抗力,旨在为复杂工程系统提供稳定、有效且具有良好性能的控制解决方案。 本书的结构设计旨在引导读者从基础理论走向前沿应用,全面覆盖自适应控制和鲁棒控制的经典框架及其现代集成方法。它不仅为研究生和高级工程师提供了坚实的理论基础,也为从事航空航天、机器人、电力电子等领域动态系统建模与控制的科研人员提供了深入的参考。 核心主题与内容概述 第一部分:非线性系统基础与不确定性建模 本书的开篇章节系统回顾了非线性控制的基础知识,重点关注欠驱动系统、反馈线性化理论及其局限性。至关重要的是,本部分详细阐述了在实际应用中常见的各种不确定性类型——包括未建模动态(Unmodeled Dynamics)、状态和输入约束、参数摄动以及外部环境干扰。 特别地,本书引入了“结构化不确定性”和“非结构化不确定性”的概念,并使用描述函数和行业标准的不确定性界限(如$Delta(P)$的界限)对这些不确定性进行精确的数学描述,为后续的鲁棒化设计奠定基础。 第二部分:经典鲁棒控制框架 本部分深入剖析了两种最具影响力的经典鲁棒控制设计方法,它们是应对结构化不确定性的基石: 1. $mathcal{H}_{infty}$ 控制理论: 详述了扰动衰减的数学框架,从经典的状态空间设计(基于LMI求解的Ricatti方程)到先进的混合$mathcal{H}_2/mathcal{H}_{infty}$设计。重点分析了环整形(Loop Shaping)技术在将性能要求转化为 $mathcal{H}_{infty}$ 标准形式中的应用,确保系统对特定频率范围的外部噪声具有最优的抑制能力。 2. 滑模控制(Sliding Mode Control, SMC): 本部分不仅涵盖了标准的SMC设计,如一阶和二阶滑模面设计,更重要的是,它将鲁棒性分析与SMC的内在特性紧密结合。重点讨论了SMC在处理参数摄动和外部扰动时的优势,并详细分析了抖振现象(Chattering) 的成因,随后引入高阶滑模控制(Higher-Order Sliding Mode Control, HOSMC) 和鲁棒微分器作为解决方案,以实现高精度控制而最小化对执行器的磨损。 第三部分:自适应控制的理论深度 本部分专注于系统参数的在线估计与控制律的自动调整机制。它超越了简单的梯度下降算法,侧重于保证稳定性的自适应结构: 1. 基于观测器的自适应律: 介绍了基于模型的参考自适应控制(MRAC)的经典结构,特别是误差模型的设计和纯反馈(Pure Feedback) 结构下的自适应设计。本书强调了利用拉普诺夫稳定性理论来证明自适应律收敛到真实参数或在界限内运行的重要性。 2. 投影算子与饱和自适应律: 针对参数可能存在先验界限的情况,本书详细阐述了投影算子(Projection Operator)在确保参数估计不偏离物理约束空间内的应用。同时,针对在存在外部有界扰动时,经典自适应律可能导致参数漂移的问题,引入了饱和(Saturation)或死区(Dead Zone) 机制,以保证系统在外部有界干扰下的渐近稳定或最终一致性(Ultimate Boundedness)。 第四部分:鲁棒自适应控制的融合与前沿应用 本书的高潮在于将鲁棒控制的稳定性保证能力与自适应控制的在线补偿机制进行有效集成,形成强大的混合控制策略。 1. 鲁棒自适应控制结构: 详细介绍了如何使用鲁棒化设计(如 $mathcal{H}_{infty}$ 范数约束或SMC的符号函数) 来处理模型不确定性,同时使用自适应律来补偿估计误差或未被鲁棒项完全抑制的结构化不确定性。这包括参数估计与 $mathcal{H}_{infty}$ 性能指标的解耦处理。 2. 网络化系统的适应性与安全性: 针对现代分布式控制系统的需求,本书探讨了在存在网络延迟、数据丢包和恶意攻击等网络不确定性时,自适应和鲁棒控制策略的修改。内容涉及基于事件触发的自适应控制,以及如何在有限带宽限制下保持控制器的性能边界。 3. 高性能案例研究: 通过对磁悬浮系统(涉及复杂的非线性和强耦合效应)和高超声速飞行器(涉及气动力的精确模型未知性)的案例分析,本书展示了如何将本书介绍的理论工具——如$mathcal{H}_{infty}$ 鲁棒自适应控制器——成功应用于实际的复杂工程问题中,验证了该融合方法的有效性和优越性能。 本书的独特贡献 本书的显著特点是其对稳定性和性能之间权衡的深入分析。它不仅提供了如何“使系统稳定”的设计公式,更侧重于在存在严重不确定性时,如何“保证系统性能”的设计方法。通过大量数学证明和实例分析,本书清晰地界定了自适应控制在遇到不可估计的外部有界扰动时的局限性,并提供了鲁棒控制机制作为必要的“安全网”。 --- 关键词: 非线性控制、鲁棒性分析、自适应控制、$mathcal{H}_{infty}$ 控制、滑模控制、模型参考自适应(MRAC)、拉普诺夫稳定性、不确定性建模、高超声速飞行器控制。

作者简介

目录信息

读后感

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

用户评价

☆☆☆☆☆

这本书的排版和配套资源质量也值得称赞,这极大地影响了阅读体验。从我个人的角度来看,一本技术书籍的成功不仅在于内容本身,还在于它如何被呈现出来。此书的**符号约定**保持了极高的一致性,这对于需要反复查阅特定公式的读者来说,无疑是巨大的福音。更棒的是,作者团队在配套的在线资源中提供了大量的**MATLAB/Simulink示例代码**,这些代码不仅仅是算法的直接翻译,更重要的是,它们都包含了详细的注释,解释了每一个关键参数设置背后的设计哲学。我尝试运行了其中关于**鲁棒性验证**的脚本,其结果的精确度和一致性让我深感满意。这种将理论与可运行代码紧密结合的做法,极大地加速了知识的内化过程,让读者能够迅速地从“理解”跨越到“应用”。对于习惯通过动手实践来巩固知识的读者来说,这本著作的这种配套支持,是其远超同类书籍的核心竞争力之一。

☆☆☆☆☆

我必须强调这本书在**数据驱动型控制**方面的贡献,这绝对是其亮点中的亮点。面对现代工程中越来越庞大的数据集和难以精确建模的复杂系统,作者提供了一套非常有条理的**离线学习与在线修正**的策略。他们详细阐述了如何利用**深度学习架构**来提取系统的非线性动态模型,并随后将其嵌入到一个**基于模型的预测控制(MPC)框架**内。令我印象深刻的是,他们不仅关注了模型的准确性,还花了相当大的篇幅讨论了**计算复杂度和实时约束**之间的权衡问题,这一点在实际工程部署中至关重要。书中对于“**模型误差的量化与补偿**”的处理方法,非常具有创新性,它有效地避免了传统自适应方法中可能出现的参数震荡或发散问题。对于那些热衷于将**人工智能技术应用于工业自动化**的专业人士而言,这本书无疑提供了一套坚实且务实的理论基础和实施指南,它清晰地描绘了未来控制系统智能化演进的方向。

☆☆☆☆☆

读完此书,我最大的感受是它提供了一种**批判性的思维框架**,而非仅仅是一堆现成的解决方案。作者在讨论每一个控制设计选择时,都会引出关于**安全性和可解释性**的深刻反思。特别是在论及高阶动态补偿时,他们并未盲目追求更高的控制精度,而是审慎地分析了增加复杂性所带来的**调试难度和故障诊断成本**。书中有一段关于**奇异性处理**的讨论,清晰地表明了控制理论的边界在哪里,以及人类工程师的经验判断在当前AI驱动的控制循环中仍然扮演着不可替代的角色。这本书的哲学倾向是:**优秀的设计是平衡的艺术**,它要求我们不仅要精通数学工具,更要深刻理解被控对象所处的物理、经济和社会环境。它成功地激发了我对控制工程中**伦理与工程实践相结合**这一前沿课题的兴趣,是一本能够拓宽读者专业视野、提升其整体工程素养的杰出著作。

☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格相当独特,它没有采用那种枯燥的数学推导堆砌,反而像是在进行一场**高水平的学术对话**。作者在介绍每一种新算法时,都会先回顾其历史渊源和局限性,这种“述旧引新”的手法,极大地增强了读者对新方法的接受度和理解深度。我特别欣赏作者在讨论**模糊逻辑系统与神经网络结合**时的论述,他们并没有把这两种技术塑造成互相取代的关系,而是展现了如何通过**混合架构**来弥补各自在精确性和泛化能力上的不足。书中的语言精确而又不失温度,即便是面对那些初看起来非常复杂的算子和积分变换,作者也能用清晰的物理意义去解释其背后的控制目标。读完关于**自适应模糊推理**的那几章,我立刻有种冲动去尝试将这些理念应用到我目前正在研究的某个**多智能体协作系统**中去。总的来说,这是一本视野开阔、富有启发性的读物,它让原本晦涩的理论变得触手可及,成功架起了从基础控制概念到前沿智能控制设计之间的桥梁。

☆☆☆☆☆

天哪,我得说,我最近读的这本关于**现代控制理论在复杂系统中的应用**的书,简直是打开了我的新世界大门。这本书的作者对于非线性系统的建模和分析有着极其深刻的见解,特别是他们在处理**时变不确定性**方面的论述,逻辑严密得让人拍案叫绝。我印象最深的是关于**Lyapunov稳定性分析**的章节,他们不仅仅是复述了教科书上的经典方法,而是将其巧妙地融入到一个大型工业过程的案例研究中,那种从理论到实践的过渡,自然流畅得令人信服。书中大量的图表和仿真结果,用直观的方式展示了传统方法在应对突发扰动时的局限性,以及他们提出的新框架是如何显著提升了系统的鲁棒性和快速响应能力。阅读过程中,我时常需要停下来,反思自己过去在设计控制器时可能忽略的那些细微的工程约束。这本书的价值在于,它不仅告诉你“是什么”,更深入地剖析了“为什么”以及“如何做”,对于希望在**高性能实时控制**领域深耕的工程师和研究生来说,绝对是一本不可或缺的案头宝典。它挑战了许多既有的设计范式,迫使你用更全面、更动态的视角去看待控制回路的整体性能。

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆

☆☆☆☆☆