Advances in Statistical Decision Theory and Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Panchapakesan, S. (EDT)/ Panchapakesan, S./ Balakrishnan, N. (EDT)

出品人:

页数:532

译者:

出版时间:1997-9

价格:$ 111.87

装帧:HRD

isbn号码:9780817639655

丛书系列:

图书标签:

• Statistical Decision Theory
• Decision Analysis
• Bayesian Statistics
• Machine Learning
• Probability
• Mathematical Statistics
• Optimization
• Signal Processing
• Pattern Recognition
• Reliability Theory

好的，这是一份关于一本虚构图书的详细简介，该书名为《现代控制理论与优化方法》。 --- 现代控制理论与优化方法 作者： [此处可以虚构一位或多位著名学者的名字，例如：张明远 教授，李文博 博士] 出版社： [虚构一家权威出版社，例如：科学出版社 或 环球学术出版社] 丛书信息 本书隶属于“工程科学前沿丛书”系列，旨在为高级工程、应用数学及计算机科学领域的读者提供对现代控制理论核心概念、前沿进展及其优化策略的系统性、深入性阐述。 --- 内容概要与结构 《现代控制理论与优化方法》是一部全面、严谨的学术专著，深度聚焦于复杂动态系统建模、分析、设计与实时优化问题。本书的撰写目标是超越传统经典控制理论的范畴，深入探讨在不确定性、非线性、高维约束等现实工程挑战下，如何利用先进的数学工具和计算方法实现对系统的精确控制与性能最大化。全书结构严谨，逻辑递进，从理论基础到前沿应用，层层深入。 全书共分为七个主要部分，涵盖了现代控制理论的各个核心分支： 第一部分：动态系统建模与状态空间方法（State-Space Modeling and Analysis） 本部分奠定了全书的理论基石。首先回顾了线性定常（LTI）系统的矩阵代数基础及其在状态空间表示中的应用。重点扩展至非线性系统的局部线性化、泰勒展开法以及使用李雅普诺夫（Lyapunov）方法进行稳定性判据的严格分析。详细讨论了奇异摄动法（Singular Perturbation Theory）在高低速耦合系统建模中的应用，并引入了随机过程在系统噪声建模中的重要性，为后续的鲁棒性和最优控制打下基础。 第二部分：最优控制基础与变分法（Optimal Control Fundamentals and Calculus of Variations） 本部分深入探讨了如何定义和求解最优控制问题。核心内容包括变分法的基本原理，如欧拉-拉格朗日方程的推导及其在性能指标泛函最小化中的应用。随后，引入了庞特里格金极大值原理（Pontryagin’s Maximum Principle），这是求解约束最优控制问题（如最短时间控制、燃料最优消耗）的关键工具。本书对极大值原理的推导过程进行了详尽的数学论证，并提供了多个经典的算例分析。 第三部分：动态规划与HJB方程（Dynamic Programming and the Hamilton-Jacobi-Bellman Equation） 本部分聚焦于基于价值函数的动态规划方法。系统性地介绍了贝尔曼方程（Bellman Equation）及其在离散时间系统中的应用。随后，扩展到连续时间系统的哈密顿-雅可比-贝尔曼（HJB）方程。本书详细讨论了求解非线性HJB方程的困难性，并着重分析了基于线性二次高斯（LQG）的精确解情况，以及在更一般情况下如何利用迭代逼近法求解近似最优反馈控制律。 第四部分：线性二次调节器（LQR）与状态估计（Linear Quadratic Regulator and State Estimation） LQR是现代控制设计中的核心算法之一。本章详细讲解了LQR设计中代数黎卡提方程（ARE）的求解技术及其对控制律增益矩阵的直接影响。同时，鉴于实际系统中状态变量通常不可完全观测，本部分对状态估计理论进行了深入探讨。详细阐述了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）的递推公式、误差协方差矩阵的更新机制，并将其与LQR控制器结合，构成了完整的LQG控制器设计框架。 第五部分：鲁棒控制理论（Robust Control Theory） 本部分是本书的前沿内容之一，专注于处理模型不确定性、外部扰动和参数变化对系统性能的影响。系统介绍了$H_{infty}$ 控制理论，从三角不等式到互 LMI（线性矩阵不等式）的转化过程，详细展示了如何将$H_{infty}$ 控制设计转化为一个可解的矩阵不等式问题。此外，本书还探讨了$mu$ 综合分析在处理结构化不确定性时的优越性，并提供了在控制综合设计中应用交替凸优化技术的实例。 第六部分：非线性系统的现代设计方法（Advanced Methods for Nonlinear Systems） 针对LTI方法难以处理的复杂非线性系统，本部分介绍了多种现代设计技术： 1. 反馈线性化（Feedback Linearization）：通过微分同胚变换和状态反馈，将非线性系统转化为等效的线性系统，并讨论了其对可微性和可控性的严格要求。 2. 滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）：深入分析了SMC的设计原理，特别是如何利用滑模面对外部有界干扰时的内在鲁棒性。同时，本书着重讨论了抖振现象的来源及其克服方法，如高阶滑模（Higher-Order SMC）和切换增益技术。 3. 基于能量函数的控制设计：利用李雅普诺夫函数构造反馈控制律，确保系统稳定性，并讨论了如何将最优性准则融入能量函数的设计中。 第七部分：模型预测控制与实时优化（Model Predictive Control and Real-Time Optimization） 本部分将理论与实时计算紧密结合，聚焦于模型预测控制（MPC）。详细阐述了MPC的核心思想：在线求解一个有限时域内的优化问题，并只执行第一个控制动作。本书重点分析了约束处理（输入约束和状态约束）在MPC中的数学表述，讨论了在线二次规划（QP）求解器的选择与效率问题，并引入了鲁棒MPC（RMPS）应对模型误差和扰动。本章内容对过程控制、机器人路径规划等工业应用具有直接指导意义。 目标读者 本书适合于控制工程、航空航天、电子工程、自动化、应用数学及计算机科学等领域的高年级本科生、研究生、博士后研究人员以及从事先进系统设计与研究的工程师和学者。读者应具备扎实的线性代数、微分方程和初步的系统理论基础。 主要特色 1. 理论深度与广度兼备：系统性地覆盖了最优控制、鲁棒控制和先进非线性控制三大支柱，内容覆盖了从基础到前沿的完整知识体系。 2. 数学严谨性：所有定理、引理和方法推导均基于严格的数学论证，为读者提供了坚实的理论基础。 3. 工程关联性强：尽管理论深入，但每一章都穿插了大量的工程实例和仿真案例，强调理论向实际应用的转化路径。 4. 注重优化算法：对HJB方程的求解、LMI的建立、以及MPC的实时优化部分，提供了详细的计算方法和算法流程描述。 --- 预计页数： 850页 定价： [虚构价格] ISBN： [虚构ISBN]

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