Hybrid Dynamical Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Birkhäuser Boston

作者:Andrey V. Savkin

出品人:

页数:168

译者:

出版时间:2002-7-10

价格:USD 89.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780817642242

丛书系列:

图书标签:

混合动力系统
非线性系统
控制理论
动力系统
稳定性分析
Lyapunov方法
切换系统
嵌入式系统
建模与分析
优化控制

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具体描述

The area of hybrid dynamical systems (HDS) represents a difficult and exciting challenge to control engineers and is referred to as 'the control theory of tomorrow' because of its future potential for solving problems. This relatively new discipline bridges control engineering, mathematics, and computer science. There is now an emerging literature on this topic describing a number of mathematical models, heuristic algorithms, and stability criteria. However, presently there is no systematic theory of HDS. "Hybrid Dynamical Systems" focuses on a comprehensive development of HDS theory and integrates results established by the authors. The work is a self-contained informative text/reference, covering several theoretically interesting and practically significant problems concerning the use of switched controllers and examining the sensor scheduling problem. The emphasis is on classes of uncertain systems as models for HDS. The book: focuses on the design of robust HDS in a logical and clear manner; applies the hybrid control systems framework to two classical robust control problems: design of an optimal stable controller for a linear system and simultaneous stabilization of a collection of plants; presents a detailed treatment of stability and H-infinity control problems for a class of HDS; and, covers recent original results with complete mathematically rigorous proofs. Researchers and postgraduate students in control engineering, applied mathematics, and theoretical computer science will find this book helpful. The book covers the latest results on this important area of research. Advanced engineering practitioners and applied researchers working in areas of control engineering, signal processing, communications, and fault detection will find this book an up-to-date resource.

《动力学轨迹的融合：算法、理论与应用》在这本引人入胜的著作中，我们将深入探索一个前沿的计算科学领域：动力学轨迹的融合。本书并非对特定学术出版物的文献综述，而是致力于构建一个全面而深入的理论框架，揭示不同类型动力学系统如何通过算法策略实现协同工作，从而产生更加丰富、精准和鲁棒的行为。核心概念与理论基石本书的出发点在于理解“动力学系统”的本质。我们并非局限于单一的数学模型，而是将视野拓宽至连续时间系统（如微分方程描述的物理过程）、离散时间系统（如状态转移模型）、事件驱动系统（如具有突发性变化的系统）以及模糊系统（如不确定性占主导的系统）。这些系统各自拥有独特的演化规则和行为模式，但它们的内在联系往往被独立的研究割裂。 “融合”的概念是本书的灵魂。我们深入探讨了实现不同动力学轨迹融合的多种算法途径。这包括但不限于：基于模型的融合：针对已知动力学模型，我们研究了如何通过状态估计、参数辨识、模型预测控制等技术，将不同系统的输出或状态进行整合，实现信息共享和协同控制。基于学习的融合：在模型未知或复杂的情况下，本书详述了如何利用机器学习技术，如神经网络、支持向量机、强化学习等，从数据中学习动力学系统的行为规律，并设计算法以融合这些学习到的模型。基于事件的融合：针对突发事件或离散信号驱动的系统，我们探讨了事件触发机制、混合逻辑动力学等理论，以实现不同系统在特定事件发生时的平滑切换与协调。不确定性下的融合：面对模糊性、噪声和模型不确定性，本书系统地介绍了模糊逻辑、概率统计方法、鲁棒控制等理论，以保证融合过程的稳定性和性能。我们将逐一剖析这些算法的内在机制、优缺点以及适用场景，并辅以严谨的数学证明和详细的推导过程，确保读者能够理解其理论精髓。丰富的应用场景本书的另一大亮点在于其对动力学轨迹融合在各个领域应用的深度挖掘。这些应用并非停留在概念层面，而是通过具体的案例分析，展现了融合技术的实际价值：机器人与自动化：探讨如何融合不同传感器（如视觉、激光雷达、惯性测量单元）的信息，以实现更精准的定位、导航和目标跟踪。研究如何通过融合不同控制策略（如PID控制、模型预测控制、自适应控制）来提升机器人的运动规划与执行能力。智能交通系统：分析如何融合来自车辆、道路传感器、通信网络的实时数据，以优化交通流量、预测拥堵、实现协同驾驶，从而提高交通效率和安全性。生物医学工程：演示如何融合来自生理传感器（如心电图、脑电图、血氧仪）的数据，以实现对人体生理状态的实时监测、疾病的早期诊断以及个性化的治疗方案设计。金融建模与交易：探讨如何融合不同市场数据、宏观经济指标、新闻情绪等信息，构建更具预测能力的金融模型，并设计智能交易策略。能源与环境系统：研究如何融合来自电网、气象、用户需求等数据，实现能源的优化调度、可再生能源的稳定接入以及环境污染的预测与治理。通信网络：探索如何融合不同通信协议、信道状态信息，以实现网络资源的有效分配、数据传输的可靠性提升以及网络性能的优化。在每个应用场景中，本书都将详细阐述问题的提出、现有方法的局限性、融合技术如何克服这些局限，以及最终取得的成效。我们力求通过这些生动的案例，让读者深刻体会动力学轨迹融合的强大力量。前沿研究与未来展望本书不仅梳理了当前动力学轨迹融合领域的重要理论与方法，更着眼于未来，展望了该领域的发展趋势。我们将讨论一些尚未完全解决的前沿问题，例如：大规模系统的融合挑战：如何在高维、大规模的系统中实现高效且鲁棒的融合？可解释性与透明度：如何在复杂融合系统中保证算法的可解释性和结果的透明度？安全性与隐私保护：在融合过程中如何有效保障数据安全与用户隐私？跨领域融合的通用性：是否存在能够应用于多个不同领域的通用融合框架？本书的读者对象广泛，包括但不限于：高等院校的在读研究生和博士生：为他们在动力学、控制理论、人工智能、计算机科学等相关领域的研究提供坚实的理论基础和创新的研究思路。科研院所的研究人员：帮助他们了解该领域的最前沿进展，并为他们的下一代技术研发提供灵感。工程技术人员和企业研发团队：为他们提供解决实际工程问题的实用工具和方法，促进技术创新和产品升级。对交叉学科领域感兴趣的学者和专业人士：拓宽他们的知识视野，激发跨学科合作的潜力。《动力学轨迹的融合：算法、理论与应用》旨在成为一本权威的参考书，为读者提供一个深入、全面、系统地理解和应用动力学轨迹融合技术的平台。我们相信，通过本书的阅读，您将能够掌握驾驭复杂动力学系统、实现协同智能的关键能力。