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出版者:Prentice Hall

作者:Li Qiu

出品人:

頁數:456

译者:

出版時間:2009-3-27

價格:USD 152.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780132353960

叢書系列:

圖書標籤:

控製理論
反饋控製
自動控製
係統工程
工程數學
控製係統
現代控製
綫性係統
動態係統
優化控製

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具體描述

For undergraduate courses in control theory at the junior or senior level. Introduction to Feedback Control, First Edition updates classical control theory by integrating modern optimal and robust control theory using both classical and modern computational tools. This text is ideal for anyone looking for an up-to-date book on Feedback Control. Although there are many textbooks on this subject, authors Li Qiu and Kemin Zhou provide a contemporary view of control theory that includes the development of modern optimal and robust control theory over the past 30 years. A significant portion of well-known classical control theory is maintained, but with consideration of recent developments and available modern computational tools.

《動態係統穩健之鑰：反饋控製原理精要》本書深入剖析瞭現代工程與科學領域不可或缺的基石——反饋控製理論。它旨在為讀者提供一套全麵且深入的理解，闡明如何設計和分析能夠穩定、精確且高效地運行的動態係統。我們不僅僅是介紹概念，更著重於培養讀者解決實際問題的能力，通過嚴謹的理論推導與直觀的物理闡釋相結閤的方式，揭示反饋控製在應對不確定性、擾動以及係統非綫性時的強大力量。本書的結構清晰，邏輯嚴謹，從基礎的係統建模入手，逐步引導讀者理解動態係統的行為特性。我們將探索綫性時不變（LTI）係統的經典理論，包括時域和頻域分析方法，如傳遞函數、零極點分析、伯德圖、奈奎斯特圖等。這些工具將幫助讀者深刻理解係統的穩定性、瞬態響應和穩態精度，並為後續更復雜的控製策略奠定堅實基礎。隨後，我們將進入狀態空間方法的世界。這種更強大的建模和分析框架能夠處理更廣泛的係統類型，包括多輸入多輸齣（MIMO）係統。讀者將學習如何利用狀態變量來描述係統內部狀態，並在此基礎上設計狀態反饋控製器，實現更優越的控製性能，例如極點配置。我們將深入探討能控性和能觀性等基本概念，這些是設計有效狀態反饋和狀態觀測器的前提。本書的另一核心重點是控製器設計。我們將涵蓋多種經典的PID（比例-積分-微分）控製器的設計方法，並深入討論其在工業界廣泛應用的原因，以及如何根據係統特性和性能要求對其參數進行整定。在此基礎上，我們將介紹更先進的控製器設計技術，如超設計、環塑性、魯棒控製以及模型預測控製（MPC）。這些方法能夠處理更具挑戰性的問題，例如係統模型不確定性、約束條件以及動態響應的優化。特彆地，我們將重點關注“穩健性”這一關鍵概念。在真實世界中，係統模型往往是不精確的，並且會受到各種外部擾動的乾擾。本書將詳細闡述如何量化和分析係統的穩健性，並介紹設計能夠抵禦這些不確定性和擾動的控製器的技術。例如，我們將探索H無窮（H-infinity）控製和mu-閤成等魯棒控製方法，它們能夠保證係統在一定範圍內的模型不確定性下仍能保持穩定和性能。除瞭理論講解，本書還融入瞭大量的實例分析和仿真演示。我們將通過經典的機械係統（如彈簧-質量-阻尼器）、電路係統、以及更復雜的航空航天和過程控製係統等案例，直觀地展示反饋控製的原理和設計過程。這些案例將幫助讀者將抽象的數學模型與實際的物理係統聯係起來，加深理解。對於渴望進一步探索的讀者，本書還將觸及一些前沿和現代控製理論的領域，例如非綫性控製、自適應控製、智能控製（如模糊邏輯控製和神經網絡控製）以及最優控製理論。這些內容將為讀者打開新的視野，瞭解如何應對更復雜、更智能的控製需求。本書的語言力求簡潔明瞭，避免不必要的術語堆砌，同時保持學術的嚴謹性。我們假設讀者具備一定的數學基礎，例如綫性代數、微積分和復變函數。對於初學者，我們會提供必要的背景知識迴顧，並逐步引導。總而言之，《動態係統穩健之鑰：反饋控製原理精要》是一本旨在培養讀者成為獨立思考、能夠設計和分析復雜動態係統的控製工程師和研究人員的書籍。通過掌握本書所傳授的知識和工具，您將能夠駕馭瞬息萬變的工程世界，確保您的係統始終穩定、可靠且高效地運行。