自适应控制(第2版英文影印版)

自适应控制(第2版英文影印版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:(美)Karl Johan Astrom,Bjorn Wittenmark
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2003-03-01
价格:48.0
装帧:平装
isbn号码:9787030111470
丛书系列:国外高校电子信息类优秀教材
图书标签:
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具体描述

《自适应控制(第二版英文影印版)》图书简介 本书是一部关于自适应控制理论与应用的权威性著作,旨在为读者深入解析如何设计和分析能够根据环境变化或系统未知参数而自动调整其控制策略的系统。本版在前一版的基础上进行了全面的修订和扩充,加入了最新的研究成果和实际应用案例,使其成为该领域的最新指南。 核心内容概述: 本书的结构清晰,从基础概念入手,逐步深入到高级理论和复杂应用。 基础理论回顾: 书籍首先回顾了线性系统理论、稳定性理论以及经典控制理论中的关键概念,为理解自适应控制打下坚实基础。这包括了对状态空间表示、李雅普诺夫稳定性分析、频率域分析方法的复习,确保不同背景的读者都能顺利进入自适应控制的学习轨道。 自适应控制的基本思想: 核心章节详细阐述了自适应控制的基本原理。读者将学习到,传统的固定参数控制器在面对模型不确定性、参数时变性或外部扰动时,性能会显著下降。自适应控制正是为了解决这一挑战而生,它通过在线估计系统参数或直接调整控制器参数,使得控制器能够“学习”并适应被控对象的特性变化,从而始终保持最优或接近最优的控制性能。 主要自适应控制方法: 书中系统性地介绍了当前主流的自适应控制算法。 基于参数估计的自适应控制: 重点讲解了如最小二乘法、递推最小二乘法等参数估计技术,以及如何将这些估计结果用于调整控制器。例如,在最小方差控制框架下,如何通过实时估计模型参数来更新前馈和反馈增益,以最小化输出的方差。 基于模型参考自适应(MRAC)的自适应控制: MRAC是自适应控制中的一个重要分支。本书将深入探讨其基本结构,即设置一个理想的参考模型,并设计自适应律,使得被控对象的输出能够跟踪参考模型的输出。我们将看到如何利用李雅普诺夫函数来保证跟踪误差的收敛,并分析不同选择的参考模型对系统性能的影响。 自调整(Self-Tuning)控制: 这种方法通常结合了在线参数估计和基于估计参数的控制器设计。书中会详细介绍自调整控制器的工作流程:首先对系统进行辨识,得到系统模型参数,然后根据这些参数计算出控制器的最优参数,并周期性地重复这个过程。 先进的自适应控制技术: 除了基础方法,本书还深入探讨了一些更高级和前沿的自适应控制技术。 鲁棒自适应控制: 考虑到实际系统中存在的模型失配和未建模动态,鲁棒自适应控制旨在在不确定性的存在下,仍然能够提供令人满意的性能和稳定性。本书将介绍如何通过引入“死区”或“切换”机制来抑制参数估计中的高频噪声,以及如何分析这种机制对稳定性的影响。 神经网络和模糊逻辑在自适应控制中的应用: 随着人工智能技术的兴起,神经网络和模糊逻辑在自适应控制中扮演着越来越重要的角色。本书会介绍如何利用神经网络的强大函数逼近能力来处理非线性系统,以及如何利用模糊逻辑的直观性和易于解释性来构建自适应控制器。这些技术能够处理传统方法难以应对的复杂性和非线性。 其他自适应控制策略: 还可能涵盖其他一些重要的自适应控制方法,例如,基于Lyapunov-Krasovskii泛函的自适应控制(适用于时滞系统)、模型预测控制(MPC)中的自适应策略等,展示了该领域的多样性和前沿性。 稳定性与收敛性分析: 对于每一种提出的自适应控制方法,本书都进行了严谨的数学分析,以证明其稳定性和参数收敛性。这通常涉及复杂的数学工具,如李雅普诺夫稳定性理论、微分方程的分析、概率论等。读者将学习到如何证明在一定条件下,系统的输出跟踪误差能够收敛到零,并且估计的参数能够收敛到真值。 实际应用与案例研究: 本书的一大特色是提供了丰富的实际应用案例,展示了自适应控制在各个领域的成功部署。这些案例涵盖了: 航空航天: 如飞机姿态控制、飞行器导航等,特别是在飞行器在不同高度、速度和飞行姿态下,其气动特性会发生显著变化,需要自适应控制来维持稳定的飞行。 机器人学: 机器人末端执行器的精确控制、机器人操作员的力控制以及多机器人协同控制等,尤其是在机器人与未知或动态变化的负载交互时。 过程控制: 化工过程、发电厂的温度、压力、流量控制等,这些过程往往存在非线性、时变性和参数不确定性。 汽车工程: 如发动机控制、主动悬架控制、自适应巡航控制等。 生物医学工程: 如血糖控制系统、药物输送系统等。 通过这些案例,读者可以直观地理解自适应控制的设计思路、实现细节以及所带来的性能提升。 目标读者: 本书适合于控制理论、自动化、电气工程、机械工程、航空航天工程等相关领域的研究生、博士生、科研人员以及有经验的工程师。对于希望深入理解自适应控制理论并将其应用于实际工程问题的专业人士而言,本书是不可或缺的参考资料。 本书的价值: 全面性: 覆盖了自适应控制的经典方法到最新进展。 深度: 提供了严谨的数学推导和稳定性分析。 实践性: 丰富的案例研究帮助读者理解理论在实际中的应用。 权威性: 作为该领域的经典著作,内容可靠且具有指导意义。 通过对本书的学习,读者将能够掌握设计和分析各种自适应控制系统所需的理论知识和工程技能,从而能够应对复杂的、具有不确定性和时变特性的工程挑战。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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翻开这本书,首先映入眼帘的是其清晰的章节划分和逻辑严谨的结构。我迫不及待地浏览了目录,看到了从基础的鲁棒控制概念到各种具体的自适应控制算法,再到实际应用的案例分析,涵盖了非常广泛的内容。我个人在学习控制理论时,非常注重理论与实践的结合。在我之前的一个项目中,我们尝试设计一个机器人手臂的抓取控制器,目标是能够稳定地抓取不同形状、不同材质的物体,并且在抓取过程中能够根据物体的反馈信息(例如触觉传感器)实时调整力度和姿态。这其中就涉及到非常典型的自适应控制问题,需要控制器在未知或变化的环境中学习并调整其控制策略。我希望这本书能够深入剖析这些自适应控制算法的工作原理,例如它们是如何处理模型不确定性、外部扰动以及参数变化的。另外,书中是否会提供一些 MATLAB 或 Python 等常用仿真工具的实现示例,这将极大地帮助我验证理论的有效性,并将其应用于我自己的项目。我对书中关于系统辨识和在线参数估计的部分尤为感兴趣,因为这直接关系到自适应控制系统能否准确地捕捉到被控对象的动态特性,从而做出最优的控制决策。

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这本书的封面设计给我一种厚重且专业的印象,这让我对其内容充满了好奇。我在实际工作中,经常会遇到需要控制的系统,其模型并非完全已知,或者会随着时间推移而发生变化。例如,在生物医药领域,一些生物反应器的过程控制需要适应微生物生长的动态变化和培养基成分的差异。传统的PID控制器在这些情况下往往难以达到理想的控制效果。因此,我对自适应控制技术非常感兴趣,希望能通过这本书深入了解其理论框架和实现方法。我非常关注书中是否会详细讲解各种自适应控制策略,比如模型参考自适应控制(MRAC)和自调整控制器(STR)的工作原理,以及它们在处理不同类型不确定性时的适用性。此外,我也希望书中能够提供一些关于如何设计和分析自适应控制系统的稳定性以及收敛性的内容。如果书中能够包含一些实际工程案例分析,能够展示自适应控制在解决复杂实际问题中的有效性,那将是对我非常有价值的学习资源。

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我在学习和研究过程中,一直非常注重理论的深度和方法的实用性。我曾尝试解决一个在能源领域中的一个问题,即如何优化太阳能电池板的倾角和朝向,以最大化能量输出,同时还要考虑到天气变化(如云层遮挡)和电池板老化等因素。这需要一个能够实时感知环境变化并作出相应调整的控制系统,也就是一个典型的自适应控制应用。我希望这本书能够为我提供全面且深入的自适应控制理论知识,包括其核心概念、主要算法以及理论分析方法。我特别希望了解书中是否会详细介绍如何处理模型不确定性,例如如何设计参数估计器,以及如何设计具有良好鲁棒性和稳定性的自适应律。同时,我也会关注书中是否会提供一些关于自适应控制在可再生能源、机器人或过程控制等领域的实际应用案例,这些案例将有助于我更好地理解理论的实际价值,并为我未来的研究和工程实践提供宝贵的启示和指导,帮助我掌握解决复杂工程挑战的关键技术。

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这本书的封面设计相当简洁,传递出一种专业而沉稳的感觉,这让我对它内在的内容充满了期待。我一直对控制理论,尤其是那些能够根据外部环境变化而自动调整自身行为的系统很感兴趣。在我的学术研究和一些业余的工程项目中,我都曾遇到过需要高度灵活性和鲁棒性的控制难题。例如,在开发一个无人机导航系统时,如何让它在风力、载重或者传感器噪声发生变化时依然能保持精准的定位和稳定的飞行姿态,就是一个巨大的挑战。传统 PID 控制虽然易于实现,但在面对复杂动态系统和不确定性时,其性能往往会受到限制。我希望这本书能提供更深入的理论基础和实用的方法,帮助我理解并掌握自适应控制的核心思想。我尤其关注书中是否会涉及一些前沿的算法,比如基于神经网络的自适应控制,或者模型参考自适应控制(MRAC)以及自调整控制器(STR)等经典但仍然重要的技术。同时,作为一本英文影印版,我对排版和翻译质量也有一定的关注,希望它能够清晰易懂,方便我进行深入的学习和理解,避免由于翻译或排版问题造成的理解偏差,从而能够最大程度地吸收书中的知识,并在我的实际工作中加以应用,解决那些看似棘手但又充满魅力的工程问题。

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在学习过程中,我一直非常注重基础理论的扎实掌握,因为这决定了我能否真正理解和创新。对于自适应控制,我深知其核心在于如何应对系统模型未知或时变的问题。我曾尝试过用一些基本的自适应方法来解决一些小型实验平台上的控制问题,比如一个简单的倒立摆系统,如何让它在载重变化时依然保持稳定。但这些尝试往往会遇到参数收敛缓慢、稳定性难以保证等问题。我希望这本书能够提供更深入的理论分析,解释为什么某些自适应算法能够保证收敛性和稳定性,并提供严谨的数学证明。我特别关注书中对“不确定性”的处理方式,比如如何量化不确定性,以及如何设计控制律来补偿这些不确定性。如果书中能够讲解一些先进的自适应控制方法,例如滑模自适应控制、模糊自适应控制或者神经网络自适应控制,并提供它们的理论推导和仿真示例,那将极大地提升我对这一领域的理解深度。我希望这本书能够像一位经验丰富的导师一样,引导我一步步地深入理解自适应控制的精髓,并培养我独立解决复杂控制问题的能力。

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作为一个在控制工程领域摸爬滚打多年的工程师,我对理论的严谨性和实用性的要求都很高。我曾参与过一个航空发动机推力控制系统的开发,该系统需要应对复杂的飞行工况、燃油质量变化以及发动机本身的磨损等问题。传统的固定增益控制器在面对如此多变的工况时,性能会显著下降。因此,我们一直在探索如何实现一种更智能、更具适应性的控制策略。我阅读过一些关于自适应控制的论文和书籍,但总觉得在理论深度和系统性上还有欠缺。我希望这本书能够系统地梳理自适应控制的各种理论框架,例如李雅普诺夫稳定性理论在自适应控制中的应用,以及如何设计稳定性保证的自适应律。此外,书中关于在线辨识技术的部分,比如如何处理测量噪声和模型简化带来的误差,也是我非常关注的。如果书中能够提供一些关于自适应控制在航空航天、汽车工程或工业自动化等领域的成功案例和深入分析,那将是对我非常有价值的参考,能帮助我更好地理解自适应控制的强大之处,并启发我在实际工程中应用这些技术的灵感,解决工作中遇到的实际挑战。

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作为一个对复杂系统建模与控制充满热情的学习者,我一直致力于寻找能够处理不确定性和动态变化的控制方法。在一次关于智能交通系统的研究项目中,我们需要设计一个能够根据实时交通流量、道路状况和车辆性能参数来自适应调整信号灯配时和车辆路径规划的控制系统。这显然是一个典型的自适应控制应用场景。我希望这本书能够深入剖析自适应控制的理论基础,例如如何利用系统输出和参考模型之间的误差来调整控制器参数。我尤其对书中关于“稳定性”和“收敛性”的论述感兴趣,因为在实际应用中,保证系统的稳定运行和参数的有效收敛是至关重要的。如果书中能提供一些关于先进自适应控制技术的介绍,比如基于神经网络的自适应控制,或者模糊逻辑自适应控制,并附带一些易于理解的仿真实例,那将为我提供宝贵的学习资源。我相信这本书将能极大地拓展我对控制理论的理解,并为我在复杂工程问题中设计更智能、更灵活的控制系统提供强大的理论支持和方法指导。

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这本书的版式和字体设计给我一种严谨而专业的阅读体验,这让我对书中的内容更加充满期待。我在自动化领域的研究中,经常会遇到需要控制的系统,其模型参数会因为环境因素、工作条件变化或者设备老化而发生未知或时变的改变。例如,在航空航天领域,飞行器的气动特性会随着飞行高度、速度以及空气密度的变化而改变。我希望这本书能够为我提供一个系统、深入的学习平台,让我能够全面掌握自适应控制的理论体系,从基础的自适应方法到更高级的自适应控制策略。我特别关注书中关于“如何保证控制系统的稳定性”和“如何提高参数估计的准确性和收敛速度”的论述。如果书中能够提供一些关于如何将自适应控制技术应用于实际工程问题,并给出详细的分析和仿真结果,这将对我非常有帮助。我希望通过阅读这本书,能够提升我设计和分析复杂自适应控制系统的能力,从而能够解决我在实际工程项目中遇到的各种挑战。

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我是一名自动化专业的学生,对控制理论充满了浓厚的兴趣,尤其是在面对动态和不确定系统时,如何设计出能够“自主学习”和“自我优化”的控制器。我之前在课程设计中尝试过控制一个多关节机器人手臂,目标是让它能够模仿人类的动作,并适应不同的操作对象。这其中涉及到了机器人动力学模型的未知性以及外部环境的干扰。我希望这本书能够为我提供扎实的理论基础,讲解自适应控制的核心原理,比如如何在线估计系统参数,如何设计自适应律,以及如何保证闭环系统的稳定性和性能。我对书中关于模型参考自适应控制(MRAC)的讲解特别期待,因为它提供了一种将期望的动态性能与实际系统联系起来的方法。同时,如果书中能够提供一些实际应用的案例,比如在机器人技术、过程控制或新能源领域中的应用,这将有助于我将理论知识转化为实际能力,并为我未来的研究方向提供启示,让我更清楚地认识到自适应控制在现代工程中的重要性和广阔的应用前景。

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在我过去的工作中,我常常遇到需要控制的系统,其模型参数会随着时间发生变化,例如使用寿命、环境温度、或者操作负荷等因素都可能影响到系统的动态特性。我曾尝试使用一些固定参数的控制器,但效果并不理想,尤其是在系统参数变化较大的时候,控制性能会急剧下降。因此,我一直在寻找能够让控制器“动态适应”这些变化的解决方案。这本书的题目《自适应控制》立刻吸引了我,我希望它能够系统地介绍各种自适应控制技术,包括它们的基本原理、设计方法以及优缺点。我特别关心书中是否会讲解如何处理具有未知时变参数的系统,以及如何设计能够快速收敛并保持稳定性的自适应律。此外,书中对于实际工程应用的介绍也是我非常看重的,了解这些理论是如何在实际系统中得到应用的,可以帮助我更好地理解其价值和潜在的挑战。如果书中能够提供一些关于如何评估和改进自适应控制器性能的指导,那将是更有价值的。

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