Modeling and Analysis of Dynamic Systems

Modeling and Analysis of Dynamic Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Charles M. Close, Dean K. Frederick, Jonathan C. Newell
出品人:
页数:592 pages
译者:
出版时间:August 2001
价格:£83.95 / €106.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780471394426
丛书系列:
图书标签:
  • 工程
  • SystemsEngineering
  • 动态系统
  • 建模
  • 分析
  • 控制系统
  • 数学建模
  • 系统工程
  • 仿真
  • 优化
  • 工程数学
  • 自动控制
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具体描述

The book presents the methodology applicable to the modeling and analysis of a variety of dynamic systems, regardless of their physical origin. It includes detailed modeling of mechanical, electrical, electro-mechanical, thermal, and fluid systems. Models are developed in the form of state-variable equations, input-output differential equations, transfer functions, and block diagrams. The Laplace-transform is used for analytical solutions. Computer solutions are based on MATLAB and Simulink.

《先进工程系统:建模、仿真与控制》 本书深入探讨了当今复杂工程系统中的建模、仿真与控制技术。从基础理论到前沿应用,本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,帮助他们理解和驾驭动态系统的行为。 核心内容概述: 系统辨识与建模: 本章聚焦于从实验数据中提取系统动态特性的方法。我们将详细介绍基于数据的模型辨识技术,包括线性系统辨识(如ARX、ARMAX、OE、BJ模型)、非线性系统辨识(如Hammerstein-Wiener模型、NARMAX模型)以及基于状态空间模型的辨识。此外,还将探讨模型选择准则、模型验证以及参数估计的统计性质。读者将学习如何根据数据的特点和工程需求选择合适的建模方法,并掌握实际应用中的数据预处理和模型验证技巧。 连续时间与离散时间系统分析: 本章将回顾和深入分析连续时间与离散时间动态系统的基本数学描述。我们将详细讲解传递函数、状态空间表示、零极点分析、系统稳定性(Routh-Hurwitz判据、Nyquist判据、Nyquist稳定性判据、根轨迹)、频率响应分析(Bode图、Nyquist图、Nichols图)等核心概念。对于离散时间系统,还将深入探讨z变换、离散系统稳定性(Jury判据)以及采样理论。本章的重点在于建立不同系统表示之间的联系,并理解其在分析和设计过程中的作用。 先进控制策略: 本章将系统地介绍多种现代控制理论及其在实际系统中的应用。我们将从经典PID控制出发,逐步深入到更复杂的控制方法。内容包括: 状态反馈控制: 极点配置(Ackermann公式、线性矩阵不等式LMI方法)、可控性与可观测性分析、状态观测器设计(Luenberger观测器、卡尔曼滤波器)。 最优控制: 线性二次调节器(LQR)、二次型性能指标的推导与应用。 鲁棒控制: 考虑模型不确定性下的控制器设计,如H-无穷控制、mu合成。 模型预测控制(MPC): 基于优化算法的预测性控制器设计,能够处理约束和多变量系统。 自适应控制: 针对参数时变或未知系统的控制器设计。 非线性控制: 反步法、反馈线性化等处理非线性动态的控制技术。 我们将通过丰富的案例研究,展示这些控制策略在航空航天、机器人、过程控制等领域的成功应用。 仿真技术与工具: 本章将介绍用于动态系统仿真的关键技术和常用软件工具。我们将探讨不同仿真方法的原理,包括欧拉法、龙格-库塔法等数值积分方法,以及事件驱动仿真和混合动力系统仿真。重点介绍MATLAB/Simulink在动态系统建模与仿真中的强大功能,包括Simulink环境的结构、常用模块库的使用、模型创建与调试、仿真参数设置以及结果分析。此外,还将简要介绍其他仿真平台及其适用场景。读者将学习如何利用仿真工具验证理论模型、评估控制器性能以及进行系统设计优化。 具体应用案例分析: 本章将通过几个具体的工程应用案例,将前述的建模、仿真与控制技术融会贯通。案例将涵盖: 飞行器姿态控制: 建立飞行器动力学模型,设计姿态稳定和导航控制器,并通过仿真进行验证。 机器人关节控制: 建立机器人动力学模型,设计基于力矩控制或位置控制的策略,并考虑其在路径跟踪中的应用。 过程控制系统: 以化工反应器或电力系统为例,进行系统辨识,设计PID或MPC控制器,实现工艺参数的稳定控制。 自动驾驶车辆的纵向和横向控制: 建模车辆动力学,设计自适应巡航控制和车道保持控制系统。 通过这些案例,读者可以直观地理解理论知识的实际应用价值,并掌握解决实际工程问题的思路和方法。 本书的特点: 理论与实践并重: 本书在系统阐述理论概念的同时,大量引用实际工程案例,使读者能够清晰地理解理论知识在解决实际问题中的应用。 循序渐进的教学结构: 从基础概念出发,逐步深入到复杂的先进技术,适合不同背景的读者学习。 丰富的仿真实践: 强调使用MATLAB/Simulink等主流仿真工具,帮助读者掌握建模、仿真和控制设计的实践技能。 前沿技术覆盖: 涵盖了模型预测控制、鲁棒控制等当前工程界广泛关注的先进控制理论。 目标读者: 本书适合于机械工程、电气工程、航空航天工程、自动化、控制科学以及相关领域的本科生、研究生和工程师。对于希望深入理解和掌握动态系统建模、仿真与控制技术的专业人士而言,本书将是一本不可多得的参考资料。

作者简介

一群老头子

目录信息

读后感

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用户评价

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最近拿到一本名为《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》的书,我迫不及待地翻阅了目录和前言,就被其涵盖的深度和广度深深吸引。我一直认为,理解事物如何随时间演变是认识世界的重要途径,而这本书正是系统地探讨这一主题。我尤其对书中关于“建模”的章节充满期待。我知道,一个精确且适用的模型是分析任何动态系统的基础,而建模本身就包含了对物理原理的深刻理解和数学工具的巧妙运用。我希望书中能够详细介绍各种类型的动态系统,比如机械系统、电气系统、热系统等,并阐述如何根据系统的物理特性,利用数学语言来构建描述其动态行为的模型,例如微分方程、差分方程、以及更高级的状态空间表示。此外,书中“分析”部分的介绍也同样让我心动。一个好的模型需要被深入地理解和分析,才能发挥其价值。我期待书中能够讲解如何运用线性代数、复变函数等数学工具,对模型进行稳定性分析、响应分析、频率响应分析等,从而洞察系统的内在规律,并为系统的设计和优化提供指导。这本书,在我看来,不仅是一本教材,更是一把钥匙,它能够帮助我打开通往理解和驾驭复杂动态系统的大门,让我能够更自信地去应对那些涉及到系统行为预测和控制的挑战。我坚信,通过学习这本书,我将能够更深刻地理解“变化”的本质,并具备分析和影响这些变化的能力。

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我最近拿到一本名叫《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》的书,迫不及待地翻看了几页,就被其深度和广度所吸引。这本书的结构看起来相当扎实,从最基本的概念讲起,逐步深入到更为复杂的理论和应用。我特别关注书中对于“建模”部分的阐述。我知道,一个精确而有效的模型是理解和分析任何动态系统的基础。因此,我非常期待这本书能够详细介绍不同类型的动态系统,例如机械系统、电气系统、热系统、流体系统,甚至是更抽象的系统。并且,我希望它能清晰地讲解如何根据系统的物理原理,选择合适的数学工具来构建模型。比如,我猜想书中会涵盖如何运用牛顿定律、电路理论、能量守恒原理等来建立描述系统行为的方程。此外,关于“分析”部分,我充满了好奇。一旦建立了模型,如何理解系统的动态特性就变得至关重要。我期待书中能够深入讲解如何使用诸如传递函数、状态空间方程等工具来分析系统的响应,例如瞬态响应和稳态响应。我也很想知道书中是否会涉及稳定性分析,这是理解一个系统是否能保持稳定运行的关键。这本书似乎提供了一个完整的路线图,从如何“塑造”一个系统的数学描述,到如何“解读”这个描述所揭示的系统内在规律,每一个环节都显得那么重要而迷人。我迫不及待地想通过这本书,掌握一套能够让我“看穿”系统本质的本领,去解决那些看似复杂但背后有迹可循的工程难题。

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《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》这本书,光是书名就足够吸引人了。我一直对那些随着时间推移而演变的复杂系统非常感兴趣,从物理世界的机械运动到生物体的生理过程,再到社会经济的演变,它们都遵循着一套动态的规律。这本书似乎正是为我这类对动态现象充满好奇的人量身打造的。我特别期待书中关于“建模”部分的详细介绍。我知道,准确地捕捉一个系统的动态行为需要深厚的数学功底和对物理原理的深刻理解。我希望这本书能够系统地介绍各种建模技术,包括如何使用微分方程、差分方程来描述系统的瞬时变化率,如何将这些方程转化为更便于分析的状态空间模型,甚至可能涉及如何处理那些难以用解析方法描述的非线性系统。我非常关注书中是否会包含一些实际案例,比如如何对一个简单的RLC电路进行建模,或者如何描述一个弹簧-质量-阻尼系统的运动。在“分析”部分,我更是充满了探索的欲望。我希望能够学到如何利用建立的模型来预测系统的未来状态,如何评估系统的稳定性,以及如何通过分析来设计控制器,从而达到期望的系统性能。我期待书中能够详细讲解例如根轨迹分析、奈奎斯特图、伯德图等经典控制理论的分析方法。这本书对我来说,就像是一份详尽的指南,能够指引我深入理解动态系统的本质,并赋予我分析和改造这些系统的能力,这对我个人的学习和未来的发展都将具有重要的意义。

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哇,我最近真是挖到了一块宝藏!一本名为《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》的书,虽然我还没来得及深入细读,但光是目录和前几章就已经让我对它充满了期待。首先,这本书的标题就直击我最关心的问题——动态系统的建模与分析。我一直对物理世界、工程系统乃至经济和社会现象中那些不断变化、相互作用的模式感到着迷。如何用数学语言精确地描述这些动态过程,并在此基础上进行预测、控制和优化,一直是我想深入探索的领域。从书名来看,这本书似乎为我提供了一个系统性的框架,能够让我从基础概念入手,逐步理解复杂的动态系统。我特别期待书中对不同建模方法的介绍,比如微分方程、差分方程、状态空间表示等等,以及它们各自的优缺点和适用场景。我猜测,作者会通过大量的实例来阐释这些理论,让我能够更好地理解抽象的概念,并将其应用到实际问题中。另外,我对“分析”部分也很感兴趣。动态系统的分析意味着要理解系统的行为,例如稳定性、响应特性、频率特性等等。我希望这本书能够详细讲解各种分析工具和技术,比如拉普拉斯变换、傅立叶变换、根轨迹法、奈奎斯特图等等,并且能够清楚地说明如何利用这些工具来评估系统的性能,并为系统设计提供指导。这本书的出现,仿佛为我打开了一扇通往更深层理解的大门,让我对接下来的学习充满了动力。我真的非常期待能够通过这本书,掌握一套严谨的工具和方法,去剖析和驾驭那些在我眼中充满魅力的动态世界。

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拿到《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》这本书,我脑海中立刻浮现出许多关于动态系统在不同领域应用的场景。从飞行器的姿态控制到工业生产线的自动化,从生物体的生理节律到金融市场的波动,无一不体现着动态系统的概念。这本书的书名本身就充满了诱惑力,它承诺要带我们进入一个如何精确捕捉这些变化、理解这些变化并最终影响这些变化的领域。我尤其对“建模”部分充满了期待。我理解,一个好的模型能够以简洁而准确的方式反映真实系统的关键特征,这需要深厚的物理理解和精湛的数学功底。我希望书中能够涵盖从基本概念到进阶方法的建模技术,例如如何根据系统的物理原理建立微分方程模型,如何将这些模型转化为更易于分析的状态空间表示,以及在面对复杂系统时,如何采用降阶技术或者近似方法。而“分析”部分,则是将模型转化为可操作知识的关键。我非常期待书中能够详细介绍分析工具,例如如何利用线性代数和控制理论的工具来分析系统的稳定性,如何通过频率响应分析来理解系统对不同频率输入的反应,以及如何运用时域和频域的分析方法来优化系统性能。这本书似乎是一个宝库,为我提供了一套系统化的知识体系,让我能够更自信地去面对和解决那些涉及系统行为预测和控制的挑战。我已经能想象到,通过学习这本书,我将能够更深刻地理解那些隐藏在日常事物背后的动态规律,并具备分析和设计这些系统的能力。

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我最近有幸获得一本名为《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》的图书,这正是我一直在寻找的、能够系统性地理解动态系统这一迷人领域的宝藏。我对那些随着时间而变化、相互关联的系统一直抱有浓厚的兴趣,从简单的物理现象到复杂的工程应用,都充满了动态的智慧。这本书的书名精准地概括了我的求知欲:“建模”意味着如何捕捉和表示这些动态的本质,“分析”则意味着如何理解和预测这些动态的未来轨迹。我非常期待书中关于“建模”部分的详细阐述,因为我知道,一个好的模型是解决问题的关键。我希望书中能够涵盖从基本概念到高级技巧的各种建模方法,例如如何根据物理定律建立描述系统行为的数学方程,如何将复杂的系统分解为更易于处理的子系统,以及如何处理那些非线性、时变或具有不确定性的系统。我对书中“分析”部分同样充满期待。一个模型建立之后,如何理解它的行为至关重要。我希望书中能够详细讲解各种分析技术,例如如何进行系统的稳定性分析,如何评估系统的响应特性,以及如何利用频率域分析来优化系统的性能。这本书,对我而言,就像是一本操作手册,指导我如何深入理解动态世界的运作机制,并赋予我改造和控制这些机制的能力,这无疑将极大地提升我解决实际工程问题的能力。

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这本书《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》是我最近接触到的一个非常引人入胜的领域。我一直对那些会随着时间发展而变化的系统着迷,无论是机械的运转,还是经济的起伏,亦或是生物的生长,它们都充满了动态的魅力。这本书的书名精确地概括了我的兴趣所在,它承诺将教会我如何精确地“建模”这些系统,并深入地“分析”它们的行为。我非常看重书中对于“建模”的讲解,因为我知道,一个准确的模型是理解任何动态系统的基础。我猜想书中会涉及各种数学工具,比如微积分、线性代数,甚至可能是更高级的数学概念,来帮助我们建立描述系统动态行为的方程。我希望它能够覆盖从简单的线性系统到更复杂的非线性系统,并且能够清晰地阐述不同建模方法的适用范围和局限性。此外,我对“分析”部分也同样充满期待。我希望书中能够详细介绍如何利用建立的模型来预测系统的未来行为,如何评估系统的稳定性,以及如何设计控制器来改善系统的性能。我特别感兴趣的是书中是否会讲解频率域分析,例如傅立叶变换和拉普拉斯变换,这些工具在理解系统对不同信号的响应方面非常强大。这本书对我来说,就像是一把钥匙,能够打开我理解动态世界的大门,让我能够更深入地探索那些在我们周围无时无刻不在发生的复杂变化。我已经开始憧憬,通过这本书的学习,我将能够更敏锐地捕捉到那些隐藏在现象背后的数学规律,并具备分析和影响这些规律的能力。

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我近期获得了一本名叫《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》的图书,这份礼物让我感到非常兴奋,因为它正是我一直以来渴望深入探索的领域。我一直认为,理解世界本质的关键之一在于掌握事物随时间变化的规律,而这正是动态系统研究的核心。这本书的书名本身就包含了对我学习方向的明确指引,它承诺了“建模”和“分析”两个核心环节,这正是从现象到本质的必经之路。我尤其期待书中关于“建模”部分的讲解。我理解,要对一个动态系统进行有效的分析,首先需要建立一个能够准确反映其关键行为的数学模型。我希望书中能够详细介绍从基础的物理原理出发,如何构建描述系统动态行为的数学方程,例如如何使用微分方程来描述连续时间系统,如何使用差分方程来描述离散时间系统,以及如何将这些方程转化为更易于分析的数学形式,如传递函数或状态空间表示。我非常期待书中能够提供一些实际的案例研究,让我能够将理论知识与实际应用相结合。在“分析”部分,我更是充满了探索的欲望。我希望能学到如何利用建立的模型来预测系统的未来行为,如何评估系统的稳定性,以及如何通过分析来设计合适的控制器,以改善系统的性能。这本书,对我来说,就像是一本操作指南,能够帮助我全面掌握分析和设计动态系统的理论和实践方法,从而更好地理解和改造我所生活的这个充满动态变化的世界。

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《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》这本书,如同一盏明灯,照亮了我探索动态系统奥秘的道路。我一直对那些在时间维度上不断演变、相互影响的系统着迷不已。无论是宏观的宇宙运动,还是微观的粒子行为,亦或是介于两者之间的各种工程与生物系统,都离不开动态的规律。这本书的书名直击我内心最深处的渴望:如何精确地“建模”这些系统,并深入地“分析”它们的行为。我尤其期待书中关于“建模”的部分,因为我知道,一个准确且具有代表性的模型是理解和控制动态系统的基石。我希望书中能够详细介绍各种建模技术,从基于物理原理的机理建模,到基于数据的辨识建模,涵盖如何利用微分方程、差分方程、状态空间方程等数学工具来描述系统的动态特性。我特别想了解书中是否会涉及模型降阶技术,这对于处理高维度的复杂系统至关重要。在“分析”方面,我同样充满了好奇。我希望书中能够详细讲解如何运用各种数学和计算工具来理解模型的行为,例如如何进行系统的稳定性分析,如何预测系统对不同输入信号的响应,以及如何利用这些分析来设计有效的控制器。这本书无疑将为我提供一套系统的方法论和工具箱,让我能够更深入地理解动态世界的运作方式,并赋予我改造和优化这些系统的能力,这对我未来的学习和研究将具有里程碑式的意义。

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我最近获得了一本令人振奋的图书——《Modeling and Analysis of Dynamic Systems》。这本书的书名就直接点出了我一直以来非常感兴趣的主题。我一直认为,理解事物是如何随时间变化的,以及这些变化是如何相互影响的,是认识世界的重要途径。这本书似乎为我提供了一个系统性的方法论,能够让我以一种科学、严谨的方式来研究这些动态过程。我特别期待书中关于“建模”的部分,因为我知道,一个好的模型是解决问题的起点。我希望书中能详细介绍各种动态系统的建模技术,从最基础的物理原理出发,如何建立描述系统行为的数学方程,比如微分方程、差分方程等。我也希望能够学到如何将这些方程转化为更便于计算机处理和分析的形式,比如状态空间表示。同时,我对书中“分析”的部分也充满了好奇。一个模型建立之后,如何理解它的行为才是关键。我希望书中能够详细讲解各种分析工具和方法,例如稳定性分析,这对于任何一个希望系统可靠运行的设计者来说都至关重要。我也想了解关于系统响应的分析,比如系统的瞬态响应和稳态响应,以及如何通过这些分析来评估系统的性能。这本书的出现,就像是给我指明了一条清晰的学习路径,让我能够从零开始,逐步掌握分析和设计动态系统的核心技能。我迫不及待地想通过这本书,去深入理解那些在我们身边不断变化的复杂系统,并从中获得解决实际问题的能力。

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