Systems with Hysteresis pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Rodellar

出品人:

页数:222

译者:

出版时间:2007-9

价格:409.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780470032367

丛书系列:

图书标签:

非线性动力学
滞后系统
控制理论
数学建模
微分方程
应用数学
物理学
工程学
复杂系统
自组织

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具体描述

Hysterisis is a system property that is fundamental to a range of engineering applications as the components of systems with hysterisis are able to react differently to different forces applied to them. Control theory is used to model these complex systems and cause them to behave in the desired manner; the Bouc-Wen model is a well-known semi-physical model that is used extensively to describe the hysterisis of systems in the areas of smart structures and civil engineering. The Bouc-Wen model for system hysterisis has increased in popularity due to its capability of capturing in an analytical form a range of shapes of hysteretic cycles that match the behaviour of a wide class of hysteretic systems. “Systems with Hysterisis: Analysis, Identification and Control using the Bouc-Wen Model” deals with the analysis, identification and control of these systems, and offers a comprehensive and self-contained framework for the study of the Bouc-Wen model. Includes the latest techniques for modelling smart structures and materials Provides a rigorous mathematical treatment of the subject along with practical comments, numerical solutions and a case study of magentorheological (MR) dampers. Begins by analysing the compatibility of the Bouc-Wen model with the laws of physics, and continues to cover the relationship between the model parameters and hysterisis loop, identification of the model parameters and control of systems that include a hysteretic part described by the Bouc-Wen model. Includes case studies covering the identification and control of smart material transducers for use in automotive, aerospace and structural control Systems with Hysterisis: Analysis, Identification and Control using the Bouc-Wen Model offers an invaluable source of ideas, concepts and insights for engineers, researchers, lecturers and senior/ postgraduate students involved in the research, design and development of smart structures and related areas within civil and mechanical engineering. It will also be of interest to readers involved in the wider disciplines of electrical & control engineering, applied mathematics, applied physics and material science.

好的，下面是一份针对一本名为《Systems with Hysteresis》的图书所撰写的，不包含其内容的详细图书简介。 --- 《非线性动力学与复杂系统：从理论到应用》导言：理解世界的复杂性我们所处的物理世界、工程系统乃至生物和社会现象，往往充斥着复杂的非线性行为。线性模型在描述系统的局部稳定状态时表现出色，但在面对突变、振荡、混沌以及记忆效应时，其描述能力便显得捉襟见肘。理解这些非线性现象背后的机制，是现代科学与工程领域亟待解决的核心问题之一。本书《非线性动力学与复杂系统：从理论到应用》正是为了填补这一知识鸿沟而作。本书系统地梳理了非线性动力学领域的基础理论框架，并深入探讨了其在跨学科应用中的前沿进展。它不仅仅是一本理论教材，更是一份引导读者洞察复杂系统内在逻辑的实用指南。全书从最基本的微分方程理论出发，逐步引入相平面分析、分岔理论、混沌动力学等核心概念，最终将这些理论工具应用于处理现实世界中遇到的复杂问题。第一部分：非线性动力学的数学基础本书的第一部分致力于构建坚实的数学基础，为后续的复杂分析做好铺垫。第一章：常微分方程的定性分析本章首先回顾了线性系统的稳定性分析方法，随后引入非线性自治系统，重点分析了不动点的分类和相轨迹的几何特性。我们详细阐述了柯尔斯克-纳什（Khaisskov-Nash）定理在判断系统行为中的作用，并引入了庞加莱截面的概念，为研究高维系统提供了重要的降维工具。稳定性分析不再局限于局部线性化近似，而是扩展到全局吸引子的识别，例如极限环的发现与稳定性判断。第二章：分岔理论与系统演化分岔，即系统参数变化时其定性结构（如不动点或周期解的数量和性质）发生剧烈改变的现象，是理解系统由稳定到失稳转化的关键。本章深入讲解了鞍结分岔（Saddle-Node Bifurcation）、超临界和次临界霍普夫分岔（Supercritical and Subcritical Hopf Bifurcation），以及振荡子的产生机制。特别地，我们对滞后现象的产生机理进行了详尽的几何解释，强调了系统在参数空间中路径依赖性的重要性。第三章：混沌动力学的几何与拓扑混沌是复杂系统行为的标志之一，其核心在于对初始条件的极端敏感性。本章从李雅普诺夫指数（Lyapunov Exponent）入手，量化了系统的敏感度。随后，我们聚焦于混沌吸引子的几何结构——奇怪吸引子（Strange Attractors）的构造与性质。分形几何的概念被引入，用以描述这些吸引子的自相似结构，并探讨了拓扑熵在量化混沌复杂程度上的应用。通过对洛伦兹系统（Lorenz System）和罗森-拉勒系统（Rössler System）的案例分析，读者将掌握辨识和分析混沌行为的实用技巧。第二部分：跨领域的复杂系统建模与分析本书的第二部分将理论知识与工程、物理及生物等领域的实际问题相结合，展示了非线性动力学作为分析工具的强大威力。第四章：振动系统与机械工程中的非线性在机械和结构工程中，材料的非线性特性（如刚度的变化或阻尼的非线性依赖）是普遍存在的。本章重点分析了非线性振荡器，如范德波尔振荡器（Van der Pol Oscillator）和杜芬系统的（Duffing System）。我们探讨了共振现象在非线性系统中的表现，特别是硬激励和软激励带来的不同响应特性。此外，倍周期分岔序列导致进入混沌的过程，以及机械系统中常见的锁相现象和同步行为，均有详尽的数学描述和仿真验证。第五章：反应扩散系统与模式形成当系统的空间维度被纳入考虑时，动力学行为将变得更加复杂，表现为空间图案的自发形成。本章引入偏微分方程（PDEs），聚焦于图灵模式（Turing Patterns）的生成机理。通过对反应-扩散方程组的分析，我们解释了生物学中形态发生（Morphogenesis）、化学振荡反应（如Belousov-Zhabotinsky反应）中的空间结构如何从均匀状态中涌现出来。本章强调了对流效应和空间边界条件对图案稳定性的关键影响。第六章：网络动力学与同步现象现代科学越来越关注由大量相互连接单元构成的复杂网络。本章探讨了网络拓扑结构（如无标度网络、小世界网络）如何影响整体的动力学行为。核心议题是网络同步。我们分析了欧姆定律在网络节点间的传递效应，以及如何通过耦合强度和耦合拓扑来诱导或抑制同步。从电子振荡器的同步到神经元网络的放电模式，本章提供了描述大规模相互作用系统的通用框架。第七章：统计力学视角下的动力学系统理解长期演化和宏观统计规律需要引入概率论和统计学的视角。本章将动力学系统与随机过程相结合，探讨噪声对系统行为的调控作用。朗之万方程（Langevin Equation）和福克-普朗克方程（Fokker-Planck Equation）被用于描述系统的概率密度演化。我们阐述了随机共振（Stochastic Resonance）现象——即适度的噪声反而能增强系统对微弱信号的响应——这一反直觉的结论，及其在传感技术中的潜在应用。结论：展望未来研究方向本书的最后，我们对非线性动力学的当前局限性进行了总结，并展望了未来的研究方向，包括高维混沌的控制与预测、非平稳系统的分析方法，以及如何将量子效应引入经典复杂系统的描述之中。我们希望本书能激发读者对复杂世界更深层次的探索欲望。目标读者本书适合于高等院校的物理学、应用数学、机械工程、电子工程、化学工程及生物科学等相关专业的高年级本科生、研究生以及从事相关领域研究的工程师和科研人员。读者应具备扎实的常微分方程和基础数学分析知识。 ---