变结构控制系统

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页数:295
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出版时间:1997-1
价格:25.00元
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isbn号码:9787562413066
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  • 电气
  • 控制系统
  • 变结构控制
  • 自适应控制
  • 非线性控制
  • 现代控制理论
  • 滑模控制
  • 鲁棒控制
  • 系统工程
  • 自动化
  • 控制理论
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具体描述

好的,这是一本不涉及“变结构控制系统”内容的图书简介,聚焦于其他控制理论及相关领域,力求详尽、专业: --- 图书名称:先进控制理论及其工程应用 内容简介 本书旨在系统阐述现代控制理论中的核心分支——先进控制理论,并深入探讨其在复杂工程系统中的实际应用。全书结构严谨,内容涵盖从经典控制理论的延伸到现代控制理论的尖端发展,特别侧重于非线性、鲁棒性、最优性以及自适应控制等关键领域。本书不仅提供了坚实的数学基础,更注重培养读者将抽象理论转化为具体工程解决方案的能力。 第一部分:经典控制的深化与扩展 本部分首先回顾了经典控制理论(如PID控制、频率响应分析)的局限性,并以此为引子,引入现代控制的必要性。重点在于状态空间方法的建立与分析。 状态空间建模与分析: 详细介绍了线性定常(LTI)系统的状态空间表示方法,包括系统的可控性、可观测性分析。深入探讨了特征值分解、Jordan标准型在系统分析中的作用,以及如何通过模型变换简化复杂系统的分析。此外,还探讨了如何利用输入-输出数据识别系统模型,为后续的控制器设计奠定基础。 稳定性理论的提升: 在经典李雅普诺夫稳定性概念的基础上,引入了更普适的稳定性判据,如矩阵范数分析和输入-状态稳定性(ISS)理论。这为分析具有不确定性和外部扰动的系统提供了强大的工具。 第二部分:现代控制核心——最优控制与观测器设计 本部分是全书的核心之一,着重于如何设计出既满足性能要求又具备系统状态估计能力的控制器。 最优控制理论: 系统阐述了基于性能指标函数的控制器设计方法。首先介绍LQR(线性二次型调节器)的设计原理,详细推导了黎卡提方程(Riccati Equation)的求解及其在状态反馈设计中的应用。随后,扩展到H-无穷($H_{infty}$)控制,重点讲解如何利用描述函数和三角不等式来处理有界扰动和模型误差,实现对性能指标的严格保证。对于涉及时间约束或资源限制的系统,本书还引入了模型预测控制(MPC)的基础框架,解释其在线优化和滚动时域实施的机制。 状态与参数估计: 由于实际系统中状态变量往往难以直接测量,精确的状态估计至关重要。本书详尽介绍了卡尔曼滤波(Kalman Filtering)及其扩展形式(如扩展卡尔曼滤波EKF、无迹卡尔曼滤波UKF)。内容覆盖了从线性高斯系统到非线性系统的滤波设计,包括协方差矩阵的迭代更新、信息融合的原则,以及在导航、定位和机器人技术中的具体实现案例。同时,也会介绍参数辨识方法,特别是基于最小二乘法的自整定技术。 第三部分:非线性控制的前沿探索 随着工程对象复杂性的增加,线性化方法已不能满足所有需求。本部分聚焦于直接处理和分析非线性系统的先进技术。 非线性系统分析工具: 引入了相平面分析、李雅普诺夫第二法在非线性系统中的应用。特别强调了如何构建合适的二次型或非二次型李雅普诺夫函数来证明复杂非线性系统的全局或局部稳定性。 反步法(Backstepping)设计: 对反步法进行了深入的讲解,演示了如何通过“虚拟控制量”的迭代过程,系统地、模块化地设计出用于稳定一类严格反馈形式非线性系统的状态反馈控制器。书中将详细分析反步法在处理参数不确定性时的局限性,并引出增强技术。 滑模控制基础(不涉及变结构): 在本章中,我们侧重于滑模控制的稳定性分析和鲁棒性保证,即如何通过设计合适的切换函数和切换律,使得系统轨迹收敛到期望的低维流形(滑模面)上,从而对抗外部扰动和模型失配。分析重点放在滑模控制的本质——利用高频切换实现对不确定性的补偿,并讨论如何通过引入边界层或采用先进的切换策略(如SMC的改进型)来缓解“抖振”现象,这与传统的结构性切换方法有本质区别。 第四部分:自适应与鲁棒控制策略 本部分探讨如何设计出在系统参数未知或随时间变化的条件下依然能保持良好性能的控制器。 自适应控制基础: 介绍了基于误差模型的参数自适应控制(如基于梯度下降的在线参数估计),以及更先进的基于模型的自适应控制(MRAC)。重点讲解了MRAC中参考模型的选择、误差信号的构造、以及参数更新律的设计(如洛德算法、投影算法),确保闭环系统的稳定性(通过李雅普诺夫稳定性分析)。 鲁棒控制理论的应用: 除了前述的$H_{infty}$控制外,本部分还引入了$mu$-综合分析。详细解释了如何处理多参数不确定性问题,如何利用小增益定理来分析复杂不确定系统的鲁棒稳定性裕度,并设计出能保证在给定的不确定性范围内系统性能的控制器。 工程案例与仿真实现: 每一章的理论讲解后,都附带了具体的工程案例,例如:高超声速飞行器姿态控制、复杂机械臂轨迹跟踪、电力系统暂态稳定控制等。这些案例均使用MATLAB/Simulink平台进行仿真验证,清晰展示了先进控制算法的性能优势和工程实现细节。 本书特色: 理论深度与工程广度并重: 兼顾数学推导的严谨性和工程应用的实用性。 模块化结构: 读者可根据自身需求,有针对性地学习特定先进控制模块。 强调稳定性分析: 贯穿全书的主线是利用李雅普诺夫理论对所有设计的控制器进行闭环稳定性验证。 本书适合于控制工程、自动化、航空航天、机械电子等专业的本科高年级学生、研究生以及从事相关领域研发工作的工程师阅读。掌握本书内容,将能为设计和分析高性能、高可靠性的现代控制系统打下坚实的基础。 ---

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这本书的书脊设计非常简洁,深灰色背景上印着白色的书名“变结构控制系统”,给人一种稳重而专业的印象。我是一名在交通领域工作的研究者,主要研究方向是智能交通系统的优化控制。 我通常会先阅读书籍的目录和引言,来快速了解其整体结构和核心思想。《变结构控制系统》的引言部分,以一种极具前瞻性的视角,阐述了变结构控制在应对高度不确定和动态变化的系统中所扮演的关键角色。他将变结构控制比作一种“能够快速调整策略的指挥官”,其核心在于“主动适应”和“利用不确定性”。 随后的章节,作者开始深入剖析变结构控制的核心思想。我尤其被“滑模控制”的理论所吸引。作者通过一个非常形象的比喻,将滑模面比作一条“生命线”。一旦系统状态进入这条生命线,无论受到何种干扰,它都能在生命线上保持稳定,并朝着预定的目标前进。这种“主动维持”和“隔离干扰”的策略,对于需要高精度和高鲁棒性的交通系统来说,至关重要。 书中对“切换函数”的设计进行了详细的讲解。作者介绍了不同类型的切换函数,以及它们如何影响系统的响应速度和稳定性。他强调了“到达律”的设计,即如何设计一个切换函数,能够确保系统状态在有限的时间内到达滑模面。我理解到,这是一个“如何快速有效地将系统拉向安全区”的关键技术。作者在讲解过程中,利用了大量的状态轨迹图,直观地展示了系统如何“滑”向滑模面,并在滑模面上保持运动。 接下来的章节,作者开始探讨“抖振”问题,这是变结构控制的一个经典难题。他详尽地分析了抖振产生的机理,并提出了一系列有效的抑制方法,例如引入“边界层”的概念,以及采用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在滑模面周围设置一个有限宽度的区域,来减小控制信号的切换频率,从而有效抑制抖振。这对于交通信号灯的控制来说尤为重要,因为过度的抖振可能会导致信号灯频繁切换,影响交通效率。 本书还提供了多个交通领域的应用案例。例如,在城市交通信号灯的协调控制方面,作者展示了如何利用变结构控制来实现信号灯的动态优化,以应对不同时段的交通流量变化。他详细阐述了变结构控制如何在这种复杂的动态过程中,应对模型不确定性和外部干扰,实现交通流量的最优化。我记得有一个章节专门讲述了如何利用变结构控制来应对突发交通事故导致的交通拥堵,实现快速疏导和恢复。 让我印象深刻的还有关于“模糊变结构控制”的章节。作者巧妙地将模糊逻辑的灵活性与变结构控制的鲁棒性相结合,提出了一种更加智能化的控制策略。这种方法能够更好地处理模型不确定性和非线性耦合,同时又能够减小抖振。我感觉,这为解决更复杂、更具挑战性的智能交通系统问题提供了新的思路。 在数学推导方面,本书也做到了严谨而又易于理解。作者在给出关键数学证明的同时,也注重对数学概念的直观解释,避免了单纯的公式堆砌。这种“理论与实践并重”的写作风格,让这本书既有学术深度,又不失工程指导意义。 总而言之,《变结构控制系统》是一本集理论深度、工程实用性和前沿视野于一体的优秀著作。它不仅为我提供了关于变结构控制的全面知识体系,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了新的视角和工具。我相信,这本书将成为我在智能交通系统控制领域进一步深造的重要指导。

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初次拿到《变结构控制系统》这本书,就被它那颇具质感的封面所吸引。深棕色的封面上,烫金的标题显得格外醒目,字体设计则兼具了力量感和流畅性,仿佛预示着书中内容所蕴含的严谨科学与精妙的工程智慧。我是一名在航空发动机领域工作的工程师,长期以来,我们都在追求更高效、更可靠的控制系统,尤其是在发动机工作过程中,面临着极其复杂的工况变化和各种不可预测的干扰。 我通常会先阅读书籍的目录和引言,来快速了解其整体结构和核心思想。这本书的目录设置非常有条理,从基础理论到具体应用,层层递进,逻辑清晰。引言部分则以一种宏大的视角,阐述了变结构控制在现代工程领域的重要意义,以及它如何为解决一些传统控制方法难以应对的难题提供新的思路。作者在引言中提到了“非线性的世界”和“鲁棒性的必要性”,这番话立刻引起了我的共鸣。 随后的章节,作者开始深入剖析变结构控制的核心概念。我特别对“滑模控制”的引入方式印象深刻。作者并没有上来就抛出复杂的数学模型,而是通过一个生动的比喻,将变结构控制比作一个“灵活的棋手”。这个棋手不是按照固定的棋谱走棋,而是会根据对手的每一个动作,实时调整自己的策略,甚至在某些关键时刻,能够“改变棋盘的规则”,从而在不利的局面下也能找到制胜之道。这种生动的比喻,让我对滑模控制的“强制轨迹跟踪”和“鲁棒性”有了初步的直观认识。 紧接着,作者开始详细阐述“滑模面”的设计。他解释说,滑模面并非一个固定的轨迹,而是一个区域,一旦系统状态进入这个区域,其未来的动态就由滑模面的方程来决定,从而摆脱了原系统模型不确定性和外部干扰的影响。我理解到,这是一种“化被动为主动”的控制策略,通过将系统“约束”在一个预设的“安全区域”内,来达到鲁棒控制的目的。作者在讲解过程中,穿插了大量的相平面图和状态轨迹图,非常直观地展示了系统如何“滑”向滑模面,并在滑模面上保持运动。 书中关于“切换函数”的讨论也让我茅塞顿开。作者详细介绍了不同类型的切换函数,以及它们在保证系统稳定性和快速响应方面的作用。他强调了“到达律”的设计,即如何设计一个切换函数,能够确保系统状态在有限时间内到达滑模面。我了解到,一个好的切换函数,不仅要能快速地将系统拉向滑模面,还要尽量减小在切换过程中可能产生的“抖振”现象。 在后续章节中,作者开始深入探讨“抖振”问题,这是变结构控制的一个经典难题。他详尽地分析了抖振产生的机理,并提出了一系列有效的抑制方法,例如引入“边界层”技术,以及采用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在滑模面周围设置一个有限宽度的区域,来减小控制信号的切换频率,从而有效抑制抖振。作者还提供了具体的边界层厚度设计原则,这对于实际应用非常有指导意义。 本书还详细地介绍了变结构控制在航空航天领域的应用,例如飞行器姿态控制、发动机推力调节等。作者通过具体的案例分析,展示了变结构控制如何应对复杂的空气动力学模型、发动机工作点变化等挑战。我记得有一章专门讲解了如何利用变结构控制来实现发动机在不同飞行阶段的自适应推力调节,这与我目前的工作内容非常契合。 让我印象深刻的还有关于“模糊变结构控制”的章节。作者巧妙地将模糊逻辑的灵活性与变结构控制的鲁棒性相结合,提出了一种更加智能化的控制策略。这种方法能够更好地处理模型不确定性和非线性耦合,同时又能够减小抖振。我感觉,这为解决更复杂、更动态的工程问题提供了新的思路。 在数学推导方面,本书也做得相当扎实。作者在给出理论结论的同时,也提供了必要的数学证明,并且对关键的数学概念进行了清晰的解释。这使得读者在理解理论的同时,也能够掌握其背后的数学原理。 总而言之,《变结构控制系统》是一本集理论深度、工程实用性和前沿视野于一体的优秀著作。它不仅为我提供了关于变结构控制的全面知识体系,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了新的视角和工具。我坚信,这本书将对我在航空发动机控制领域的深入研究和技术创新产生深远的影响。

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这本书的设计风格非常吸引我,封面上深邃的蓝色背景,象征着深邃的知识海洋,而书名“变结构控制系统”则用简洁的白色字体呈现,如同黑暗中的灯塔,指引着方向。我是一名在制造业领域从事自动化控制的研究员,目前正在探索如何提高工业机器人对复杂环境的适应性。 我通常会先阅读书籍的绪论,来把握作者的整体思路和这本书的核心价值。《变结构控制系统》的绪论部分,以一种极其宏观的视角,描绘了现代控制理论的发展脉络,并着重强调了传统线性控制方法在处理复杂非线性系统时所面临的局限性。作者在这里抛出了一个关键问题:当系统参数发生大幅变化,甚至存在模型不确定性时,我们该如何设计一个依然能够稳定且高效工作的控制器? 随后的章节,作者开始系统地讲解变结构控制的基本原理。我对于“滑模控制”的概念尤其感兴趣。作者没有直接给出枯燥的数学定义,而是通过一个非常生动的类比,将滑模面比作一条“高速公路”。他解释说,一旦系统状态进入这条高速公路,无论外界如何颠簸,系统都能沿着这条高速公路稳定地朝着目标前进。这种“隔离干扰”和“保证稳定性”的思想,对于需要高可靠性的工业机器人来说,至关重要。 书中关于“切换律”的阐述也极具启发性。作者详细介绍了不同类型的切换律设计方法,以及它们对系统性能的影响。他强调了“到达律”的设计,即如何设计一个能够保证系统状态最终能够到达滑模面的切换律。我理解到,一个好的切换律,就像是给系统规划了一条“必达之路”,即使路途坎坷,也能确保最终抵达目的地。作者在讲解过程中,利用了大量的状态轨迹图,直观地展示了系统如何在不同切换律的作用下,向着滑模面运动。 在后面的章节中,本书开始深入探讨“抖振”问题,这是变结构控制的一个经典难题,也是实际应用中的一大挑战。作者坦诚地指出了抖振产生的根源,即在理想情况下,控制信号会发生无限次的快速切换,导致系统在滑模面附近产生高频振荡。随后,他系统地介绍了多种抑制抖振的方法,例如引入“边界层”的概念,以及利用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在滑模面周围设置一个有限宽度的区域,来减小控制信号的切换频率,从而有效抑制抖振。 在工业机器人应用方面,本书提供了多个详实的案例分析。例如,在机器人手臂的末端执行器控制方面,作者展示了如何利用变结构控制来精确地控制力的大小和方向,以应对不同形状和材质的工件。他详细阐述了变结构控制如何在这种复杂的动态过程中,保持其鲁棒性和快速响应能力。我记得有一个章节专门讲述了如何利用变结构控制来应对机器人与未知障碍物发生碰撞时的安全控制策略,这对于我目前正在负责的项目,具有极高的参考价值。 让我印象深刻的还有关于“模糊变结构控制”的章节。作者巧妙地将模糊逻辑的灵活性与变结构控制的鲁棒性相结合,提出了一种更加智能化的控制策略。这种方法能够更好地处理模型不确定性和非线性耦合,同时又能够减小抖振。我感觉,这为解决更复杂、更具挑战性的工业自动化问题提供了新的思路。 在数学推导方面,本书也做到了严谨而又易于理解。作者在给出关键数学证明的同时,也注重对数学概念的直观解释,避免了单纯的公式堆砌。这种“理论与实践并重”的写作风格,让这本书既有学术深度,又不失工程指导意义。 总而言之,《变结构控制系统》是一本值得反复研读的经典著作。它不仅为我提供了扎实的变结构控制理论基础,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了全新的思路和方法。我相信,这本书将成为我在工业机器人控制领域进一步深造的重要指导。

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这本《变结构控制系统》的书页材质极佳,触感细腻,即使长时间翻阅也不会感到疲惫。封面设计也相当用心,采用了深邃的星空蓝作为背景,中间是银色的书名,简约而不失科技感,仿佛预示着书中内容将带领读者探索控制理论的无限可能。我是一名在能源领域工作的工程师,主要负责新能源发电系统的稳定性控制。 我通常会先阅读书籍的绪论,来把握作者的整体思路和这本书的核心价值。《变结构控制系统》的绪论部分,以一种极其宏观的视角,描绘了现代控制理论的发展脉络,并着重强调了传统线性控制方法在处理复杂非线性系统时所面临的局限性。作者在这里提出了一个关键问题:当新能源发电系统(如风电、太阳能)面临剧烈波动和模型不确定性时,我们该如何设计一个能够保证系统稳定运行的控制器? 随后的章节,作者开始系统地讲解变结构控制的基本原理。我对于“滑模控制”的概念尤其感兴趣。作者没有直接给出枯燥的数学定义,而是通过一个非常生动的类比,将滑模面比作一条“安全带”。他解释说,一旦系统状态进入这条安全带,无论受到何种外部干扰,它都能在安全带上保持稳定,并朝着预定的目标前进。这种“隔离干扰”和“保证稳定性”的思想,对于保障电网的稳定运行至关重要。 书中关于“切换律”的阐述也极具启发性。作者详细介绍了不同类型的切换律设计方法,以及它们对系统性能的影响。他强调了“到达律”的设计,即如何设计一个能够保证系统状态最终能够到达滑模面的切换律。我理解到,一个好的切换律,就像是给系统规划了一条“必达之路”,即使路途坎坷,也能确保最终抵达目的地。作者在讲解过程中,利用了大量的状态轨迹图,直观地展示了系统如何在不同切换律的作用下,向着滑模面运动。 在后面的章节中,本书开始深入探讨“抖振”问题,这是变结构控制的一个经典难题,也是实际应用中的一大挑战。作者坦诚地指出了抖振产生的根源,即在理想情况下,控制信号会发生无限次的快速切换,导致系统在滑模面附近产生高频振荡。随后,他系统地介绍了多种抑制抖振的方法,例如引入“边界层”的概念,以及利用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在滑模面周围设置一个有限宽度的区域,来减小控制信号的切换频率,从而有效抑制抖振。 在新能源发电系统应用方面,本书提供了多个详实的案例分析。例如,在风力发电机的变桨控制方面,作者展示了如何利用变结构控制来应对风速的剧烈波动,实现发电效率的最大化和机组的稳定运行。他详细阐述了变结构控制如何在这种复杂的动态过程中,保持其鲁棒性和快速响应能力。我记得有一个章节专门讲述了如何利用变结构控制来应对电网突发故障时,新能源发电系统能够快速切除故障,保证电网的稳定。 让我印象深刻的还有关于“模糊变结构控制”的章节。作者巧妙地将模糊逻辑的灵活性与变结构控制的鲁棒性相结合,提出了一种更加智能化的控制策略。这种方法能够更好地处理模型不确定性和非线性耦合,同时又能够减小抖振。我感觉,这为解决更复杂、更具挑战性的新能源并网控制问题提供了新的思路。 在数学推导方面,本书也做到了严谨而又易于理解。作者在给出关键数学证明的同时,也注重对数学概念的直观解释,避免了单纯的公式堆砌。这种“理论与实践并重”的写作风格,让这本书既有学术深度,又不失工程指导意义。 总而言之,《变结构控制系统》是一本值得反复研读的经典著作。它不仅为我提供了扎实的变结构控制理论基础,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了全新的思路和方法。我相信,这本书将成为我在新能源发电系统控制领域进一步深造的重要指导。

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这本书的设计风格可以用“低调奢华”来形容。封面采用了深海军蓝的底色,配以银色字体,简单却极具质感。书名“变结构控制系统”的字体设计,既有科技的硬朗,又不失严谨的逻辑性。我是一名在生物医学工程领域工作的研究者,目前正在研究用于微创手术的机器人控制系统。 翻开这本书,首先映入眼帘的是引言部分,作者以一种极具前瞻性的视角,阐述了变结构控制在应对高度不确定和动态变化的系统中所扮演的关键角色。他将变结构控制比作一种“特种部队”,能够在极端环境下,通过改变自身的“战术”和“装备”,来完成任务。这种比喻立刻激发了我对书中内容的兴趣,因为在生物医学工程领域,我们经常面临着模型不精确、参数变化以及外部干扰等挑战。 在接下来的章节中,作者深入剖析了变结构控制的核心思想。我尤其被“滑模控制”的理论所吸引。作者通过一个非常形象的比喻,将滑模面比作一条“生命线”。一旦系统状态进入这条生命线,无论受到何种干扰,它都能在生命线上保持稳定,并朝着预定的目标前进。这种“主动维持”和“隔离干扰”的策略,对于需要高精度和高鲁棒性的手术机器人来说,至关重要。 书中对“切换函数”的设计进行了详细的讲解。作者介绍了不同类型的切换函数,以及它们如何影响系统的响应速度和稳定性。他强调了“到达律”的设计,即如何设计一个切换函数,能够确保系统状态在有限的时间内到达滑模面。我理解到,这是一个“如何快速有效地将系统拉向安全区”的关键技术。作者在讲解过程中,利用了大量的状态轨迹图,直观地展示了系统如何“滑”向滑模面,并在滑模面上保持运动。 接下来的章节,作者开始探讨“抖振”问题,这是变结构控制中一个非常棘手的问题。他详尽地分析了抖振产生的机理,并提出了一系列有效的抑制方法,例如引入“边界层”的概念,以及采用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在滑模面周围设置一个有限宽度的区域,来减小控制信号的切换频率,从而有效抑制抖振。这对于手术机器人来说尤为重要,因为过度的抖振可能会对患者造成伤害。 本书还提供了多个生物医学工程领域的应用案例。例如,在微创手术机器人控制方面,作者展示了如何利用变结构控制来实现高精度的轨迹跟踪和力反馈控制。他详细阐述了变结构控制如何在这种复杂的动态过程中,应对模型不确定性和外部干扰,实现安全可靠的操作。我记得有一个章节专门讲述了如何利用变结构控制来提高手术机器人在接触到组织时的力控精度,这让我对未来的研究方向有了更清晰的认识。 让我印象深刻的还有关于“模糊变结构控制”的章节。作者巧妙地将模糊逻辑的灵活性与变结构控制的鲁棒性相结合,提出了一种更加智能化的控制策略。这种方法能够更好地处理模型不确定性和非线性耦合,同时又能够减小抖振。我感觉,这为解决更复杂、更具挑战性的生物医学工程问题提供了新的思路。 在数学推导方面,本书也做到了严谨而又易于理解。作者在给出关键数学证明的同时,也注重对数学概念的直观解释,避免了单纯的公式堆砌。这种“理论与实践并重”的写作风格,让这本书既有学术深度,又不失工程指导意义。 总而言之,《变结构控制系统》是一本集理论深度、工程实用性和前沿视野于一体的优秀著作。它不仅为我提供了关于变结构控制的全面知识体系,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了新的视角和工具。我相信,这本书将成为我在生物医学工程领域进一步深造的重要指导。

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这本书的封面设计简洁而富有科技感,深邃的蓝色背景衬托着一本黑色的书脊,上面用银色字体印着“变结构控制系统”几个大字。光是看到这个封面,就能感受到一股严谨而又充满挑战的气息扑面而来。我是一个对控制理论一直有着浓厚兴趣的工程师,尤其对那些能够突破传统线性系统局限的非线性控制方法情有独钟。一直以来,我都在寻找一本能够系统性地阐述变结构控制理论,并且能够深入浅出地讲解其核心思想和应用方法的书籍。 收到这本书后,我迫不及待地翻开。第一章的开篇便以一种非常直观的方式,通过一个简化的机械臂模型,生动地展示了传统PID控制在面对外部干扰和系统不确定性时所表现出的局限性。作者并没有一开始就抛出复杂的数学公式,而是先通过一个贴近实际的例子,引发读者对现有控制方法的反思。我记得作者用了一个非常形象的比喻,将传统的PID控制比作一个“笨拙的导航员”,只能在预设好的轨道上小心翼翼地航行,一旦遇到突发状况,就显得力不从心。而变结构控制,则像一个“经验丰富的船长”,能够根据风浪的变化,灵活地调整航向,甚至在风浪中找到最快的路径。这种引入方式,极大地激发了我进一步探索的欲望。 接着,作者开始深入剖析变结构控制的基本原理,例如滑模面、切换函数以及到达律等概念。我尤其被“滑模面”的设计思路所吸引。它不同于传统的反馈控制,不是试图将系统状态精确地追踪到某个预设的轨迹上,而是将其强制地“滑”向一个特定的“滑模面”。一旦系统进入滑模面,其动态行为就由滑模面的方程决定,从而摆脱了原系统参数不确定性和外部扰动的影响。这种“利用不确定性来控制不确定性”的巧妙思想,让我大开眼界。作者在讲解过程中,穿插了大量的图示和仿真结果,清晰地展示了变结构控制在稳定性、鲁棒性方面的优势。 在后面的章节中,作者开始介绍不同类型的变结构控制策略,比如基于Lyapunov函数设计切换函数的方法,以及如何处理切换过程中可能出现的“抖振”现象。抖振问题一直是变结构控制研究中的一个难点,也是实际应用中的一个重要挑战。作者详细地分析了抖振产生的原因,并提出了几种有效的抑制方法,如利用高阶滑模、引入边界层等。这些内容非常实用,对于希望将理论应用于实际工程的我来说,具有极高的参考价值。我尤其对作者介绍的一种基于“模糊逻辑”的抖振抑制方法印象深刻,它巧妙地结合了模糊逻辑的灵活性和变结构控制的鲁棒性,形成了一种更加完善的控制策略。 随后,本书还深入探讨了变结构控制在各种实际系统中的应用,包括机器人控制、航空航天、电力系统等。作者通过具体的案例分析,展示了变结构控制如何有效地解决这些领域中的关键控制问题。例如,在机器人控制方面,作者详细介绍了如何利用变结构控制来提高机器人的轨迹跟踪精度和抗干扰能力,特别是在面对复杂的动力学模型和非线性耦合时,变结构控制表现出了惊人的优势。我记得有一个章节专门讲述了变结构控制在无人机姿态控制中的应用,通过巧妙的滑模面设计,实现了即使在强风干扰下,无人机也能保持稳定的飞行状态。 让我印象深刻的还有关于“自适应变结构控制”的讨论。在实际应用中,系统的参数可能会随时间变化,传统的变结构控制器可能无法适应这种变化。自适应变结构控制则能够在线地调整控制器的参数,以应对系统参数的变化。作者在这方面的内容非常详尽,不仅讲解了自适应变结构控制的基本原理,还提供了一些具体的算法设计思路和仿真实验。我特别关注了关于“参数估计”和“控制器更新”的章节,这些内容对于理解自适应变结构控制的实现过程至关重要。 另外,本书在理论深度和广度上都做得相当不错。作者不仅介绍了变结构控制的基本理论,还涉及了一些前沿的研究方向,例如分布式变结构控制、模糊变结构控制等。这些内容为我进一步深入研究变结构控制领域提供了重要的启示。我尤其对“分布式变结构控制”的章节产生了浓厚的兴趣,这是一种将变结构控制的思想应用于多智能体系统的方法,在协同控制、网络化控制等领域具有广泛的应用前景。 读完这本书,我感觉我对变结构控制的理解有了质的飞跃。它不仅让我掌握了变结构控制的核心理论和方法,更重要的是,它激发了我对控制理论研究的更多热情。我发现,变结构控制不仅仅是一种控制技术,更是一种解决复杂控制问题的哲学思想。它鼓励我们打破思维定势,寻找更巧妙、更鲁棒的解决方案。 这本书的语言风格也相当严谨,但又不失可读性。作者在讲解复杂概念时,总是能够循序渐进,从易到难,并且辅以大量的实例和图示,使得抽象的理论变得生动具体。我特别欣赏作者在处理数学推导时的严谨性,每一步都清晰明了,能够让读者理解其背后的逻辑。 总而言之,这是一本非常优秀的关于变结构控制的专著。无论你是控制理论的研究者,还是希望在工程实践中应用变结构控制的工程师,这本书都绝对值得你拥有。它不仅仅是一本教科书,更像是一位引路人,带领你在变结构控制的精彩世界里遨游。

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这本书的封面采用了非常有质感的牛皮纸材料,书名“变结构控制系统”用一种复古的字体印刷,给人一种沉静而又充满历史厚重感的感觉。我是一名在金融领域工作的量化交易员,对于如何构建能够应对市场波动的交易策略一直有着浓厚的兴趣。 我通常会先阅读书籍的绪论,来把握作者的整体思路和这本书的核心价值。《变结构控制系统》的绪论部分,以一种极其宏观的视角,描绘了控制理论在各个领域的发展,并着重强调了传统静态模型在处理动态、非线性的市场环境时的局限性。作者在这里提出了一个引人深思的问题:我们能否构建一种能够实时适应市场变化,甚至能够“主动规避风险”的交易模型? 随后的章节,作者开始系统地讲解变结构控制的基本原理。我对于“滑模控制”的概念尤其感兴趣。作者没有直接给出枯燥的数学定义,而是通过一个非常生动的类比,将滑模面比作一条“止损线”。他解释说,一旦市场价格触及这条止损线,系统就能立即触发一种“预设的应对机制”,从而最大程度地减少损失。这种“主动规避风险”和“隔离不利影响”的思想,对于在波动的金融市场中生存至关重要。 书中关于“切换律”的阐述也极具启发性。作者详细介绍了不同类型的切换律设计方法,以及它们对交易策略的影响。他强调了“到达律”的设计,即如何设计一个能够保证交易信号能够迅速做出反应,甚至能够“主动介入”市场,从而抓住潜在机会的切换律。我理解到,一个好的切换律,就像是给交易模型规划了一条“快速反应通道”,即使市场瞬息万变,也能确保决策的及时性。作者在讲解过程中,利用了大量的图表,直观地展示了市场信号如何在不同切换律的作用下,被转化为交易信号。 在后面的章节中,本书开始深入探讨“抖振”问题,这是变结构控制的一个经典难题,也是实际应用中的一大挑战。作者坦诚地指出了抖振产生的根源,即在理想情况下,交易信号可能会发生无限次的快速切换,导致交易系统在决策时产生“犹豫不决”或“过度交易”的现象。随后,他系统地介绍了多种抑制抖振的方法,例如引入“边界层”的概念,以及利用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在决策区域周围设置一个有限宽度的区域,来减小交易信号的切换频率,从而有效避免过度交易。 在金融市场应用方面,本书提供了多个详实的案例分析。例如,在股票价格预测和交易策略构建方面,作者展示了如何利用变结构控制来应对股价的剧烈波动和市场情绪的变化,实现更优化的交易决策。他详细阐述了变结构控制如何在这种复杂的动态过程中,保持其鲁棒性和快速响应能力。我记得有一个章节专门讲述了如何利用变结构控制来构建一种能够“自动止损”和“动态加仓”的交易模型,这对于我目前正在开发的交易系统,具有极高的参考价值。 让我印象深刻的还有关于“模糊变结构控制”的章节。作者巧妙地将模糊逻辑的灵活性与变结构控制的鲁棒性相结合,提出了一种更加智能化的控制策略。这种方法能够更好地处理模型不确定性和非线性耦合,同时又能够减小抖振。我感觉,这为解决更复杂、更具挑战性的金融市场预测和交易问题提供了新的思路。 在数学推导方面,本书也做到了严谨而又易于理解。作者在给出关键数学证明的同时,也注重对数学概念的直观解释,避免了单纯的公式堆砌。这种“理论与实践并重”的写作风格,让这本书既有学术深度,又不失工程指导意义。 总而言之,《变结构控制系统》是一本值得反复研读的经典著作。它不仅为我提供了扎实的变结构控制理论基础,更重要的是,它为我解决实际金融市场中的复杂问题提供了全新的思路和方法。我相信,这本书将成为我在量化交易和风险管理领域进一步深造的重要指导。

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这本书的装帧设计堪称艺术品。硬质封套,采用了哑光质感的墨绿色,触感温润,低调中透着一股沉静的专业气息。封面中央,“变结构控制系统”几个字,采用银色的凹凸字体,在灯光下泛着柔和的光泽,没有丝毫的浮夸,却显得格外庄重。我是一名在电力系统领域工作的年轻工程师,一直以来,我们都在努力提升电网的稳定性和韧性,应对各种突发故障和负荷波动。 我通常会先浏览书籍的绪论,来把握作者的整体思路和这本书的核心价值。《变结构控制系统》的绪论部分,以一种极其宏观的视角,描绘了现代控制理论的发展脉络,并着重强调了传统线性控制方法在处理复杂非线性系统时所面临的局限性。作者在这里埋下了一个伏笔,引出了“变结构控制”这一能够突破传统藩篱的强大工具。他将变结构控制比作一个“能够随时改变游戏规则的玩家”,其核心在于“主动适应”和“利用不确定性”。 随后的章节,作者开始系统地讲解变结构控制的基本原理。我对于“滑模控制”的概念尤其感兴趣。作者没有直接给出枯燥的数学定义,而是通过一个非常生动的类比,将滑模面比作一条“安全通道”。他解释说,一旦系统状态进入这条安全通道,无论外部环境如何变化,系统都能沿着这条通道稳定地朝着目标前进。这种“隔离干扰”和“保证稳定性”的思想,让我眼前一亮。 书中关于“切换律”的阐述也极具启发性。作者详细介绍了不同的切换律设计方法,以及它们对系统性能的影响。他特别强调了“到达律”的重要性,即如何设计一个能够保证系统状态最终能够到达滑模面的切换律。我理解到,一个好的切换律,就像是给系统规划了一条“必达之路”,即使路途坎坷,也能确保最终抵达目的地。作者在讲解过程中,利用了大量的状态轨迹图,直观地展示了系统如何在不同切换律的作用下,向着滑模面运动。 在后面的章节中,本书开始深入探讨“抖振”问题,这是变结构控制的一个经典难题,也是实际应用中的一大挑战。作者坦诚地指出了抖振产生的根源,即在理想情况下,控制信号会发生无限次的快速切换,导致系统在滑模面附近产生高频振荡。随后,他系统地介绍了多种抑制抖振的方法,例如引入“边界层”的概念,以及利用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在滑模面周围设置一个有限宽度的区域,来减小控制信号的切换频率,从而有效抑制抖振。 在电力系统应用方面,本书提供了多个详实的案例分析。例如,在直流输电系统故障诊断和控制方面,作者展示了如何利用变结构控制来快速识别故障类型并实施有效的隔离和恢复措施。他详细阐述了变结构控制如何在这种复杂的动态过程中,保持其鲁棒性和快速响应能力。我记得有一个章节专门讲述了如何利用变结构控制来提高电网频率和电压的稳定性,这对于我目前正在负责的电网稳定控制项目,具有极高的参考价值。 我对于书中关于“自适应变结构控制”的章节印象尤为深刻。作者讲解了如何利用自适应机制,使得变结构控制器能够在线地调整控制参数,以应对系统模型参数的变化。这在电力系统中尤为重要,因为电力系统的运行参数会受到多种因素的影响而不断变化。这种能够“自我学习”、“自我调整”的控制方法,为应对复杂多变的电网环境提供了强大的武器。 在理论推导方面,本书也做到了严谨而又易于理解。作者在给出关键数学证明的同时,也注重对数学概念的直观解释,避免了单纯的公式堆砌。这种“理论与实践并重”的写作风格,让这本书既有学术深度,又不失工程指导意义。 总而言之,《变结构控制系统》是一本值得反复研读的经典著作。它不仅为我提供了扎实的变结构控制理论基础,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了全新的思路和方法。我相信,这本书将成为我在电力系统控制领域进一步深造的重要指导。

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这本书的外包装采用了简约而不失格调的设计,封面上深蓝色的背景,搭配书名“变结构控制系统”的银色立体字体,给人一种沉静而又充满力量的感觉。我是一名在航天器姿态控制领域工作的工程师,长期以来,我们都在追求更精确、更可靠的姿态控制方案,尤其是在应对复杂的外部干扰和系统参数变化时。 我通常会先阅读书籍的目录和引言,来快速了解其整体结构和核心思想。《变结构控制系统》的目录设置非常有条理,从基础理论到具体应用,层层递进,逻辑清晰。引言部分则以一种宏大的视角,阐述了变结构控制在现代工程领域的重要意义,以及它如何为解决一些传统控制方法难以应对的难题提供新的思路。作者在引言中提到了“非线性的世界”和“鲁棒性的必要性”,这番话立刻引起了我的共鸣。 随后的章节,作者开始深入剖析变结构控制的核心概念。我特别对“滑模控制”的引入方式印象深刻。作者并没有上来就抛出复杂的数学模型,而是通过一个生动的比喻,将变结构控制比作一个“能够随时改变自身形态的战士”。这个战士不是按照固定的套路出招,而是会根据敌人的攻势,实时调整自己的防御和攻击策略,甚至在某些关键时刻,能够“改变战斗规则”,从而在不利的局面下也能赢得胜利。这种“主动适应”和“利用不确定性”的思想,让我对滑模控制的鲁棒性有了初步的直观认识。 紧接着,作者开始详细阐述“滑模面”的设计。他解释说,滑模面并非一个固定的轨迹,而是一个区域,一旦系统状态进入这个区域,其未来的动态就由滑模面的方程来决定,从而摆脱了原系统模型不确定性和外部干扰的影响。我理解到,这是一种“化被动为主动”的控制策略,通过将系统“约束”在一个预设的“安全区域”内,来达到鲁棒控制的目的。作者在讲解过程中,穿插了大量的相平面图和状态轨迹图,非常直观地展示了系统如何“滑”向滑模面,并在滑模面上保持运动。 书中关于“切换函数”的讨论也让我茅塞顿开。作者详细介绍了不同类型的切换函数,以及它们在保证系统稳定性和快速响应方面的作用。他强调了“到达律”的设计,即如何设计一个切换函数,能够确保系统状态在有限时间内到达滑模面。我了解到,一个好的切换函数,不仅要能快速地将系统拉向滑模面,还要尽量减小在切换过程中可能产生的“抖振”现象。 在后续章节中,作者开始深入探讨“抖振”问题,这是变结构控制的一个经典难题。他详尽地分析了抖振产生的机理,并提出了一系列有效的抑制方法,例如引入“边界层”的概念,以及采用“高阶滑模”等。我尤其被“边界层”的概念所吸引,它通过在滑模面周围设置一个有限宽度的区域,来减小控制信号的切换频率,从而有效抑制抖振。这对于航天器姿态控制来说尤为重要,因为过度的抖振可能会影响测量精度和任务的执行。 本书还详细地介绍了变结构控制在航天器姿态控制领域的应用,例如卫星的轨道维持、空间站的姿态稳定等。作者通过具体的案例分析,展示了变结构控制如何应对复杂的地球引力扰动、太阳光压等外部干扰。他详细阐述了变结构控制如何在这种复杂的动态过程中,保持其鲁棒性和快速响应能力。我记得有一章专门讲解了如何利用变结构控制来实现卫星在受到突然扰动后,能够快速恢复到预定姿态,这与我目前的工作内容非常契合。 让我印象深刻的还有关于“分布式变结构控制”的章节。作者探讨了如何将变结构控制的思想应用于多智能体系统,例如卫星编队飞行。这种方法能够有效地协调多个航天器的运动,提高整体任务的执行效率。我感觉,这为解决更复杂、更具挑战性的航天器协同控制问题提供了新的思路。 在数学推导方面,本书也做到了严谨而又易于理解。作者在给出关键数学证明的同时,也注重对数学概念的直观解释,避免了单纯的公式堆砌。这种“理论与实践并重”的写作风格,让这本书既有学术深度,又不失工程指导意义。 总而言之,《变结构控制系统》是一本集理论深度、工程实用性和前沿视野于一体的优秀著作。它不仅为我提供了关于变结构控制的全面知识体系,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了新的视角和工具。我坚信,这本书将对我在航天器姿态控制领域的深入研究和技术创新产生深远的影响。

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这本书的书页采用了高质量的纸张,触感细腻,翻阅时不会产生刺耳的声音。封面采用了低饱和度的暖色调,给人一种沉静而又不失力量的感觉,书名“变结构控制系统”的字体设计略显方正,但又带着一丝圆润,仿佛暗示着控制系统在严谨的逻辑之下,也蕴含着灵活多变的可能。我本身是从事工业自动化领域的,对于如何提升控制系统的鲁棒性和适应性一直有很强的诉求,尤其是在面对环境变化、参数漂移等不可控因素时,传统的控制策略往往会显得力不从心。 我从第一章就开始深入阅读,作者开篇就用了一个非常生动的例子,描述了一个在动态环境下工作的精密机械臂。他首先展示了传统的PID控制在处理模型不确定性和外部干扰时所遇到的瓶颈,比如参数变化导致系统响应迟缓,甚至出现振荡。接着,作者抛出了“变结构控制”的概念,并将其比作一种“主动适应”的策略,能够根据系统状态的实时变化,主动调整自身的“结构”或“行为模式”。这种引入方式,并非直接抛出晦涩的数学定义,而是从实际痛点出发,引发读者的共鸣,是我非常欣赏的一种方式。 随着阅读的深入,我逐渐接触到了变结构控制的核心思想,比如“滑模面”的引入。作者的讲解非常清晰,他并非直接给出数学方程,而是通过几何的直观理解,解释了滑模面的作用:一旦系统状态进入滑模面,其未来的动态行为就由滑模面的方程所决定,从而实现了对系统不确定性和外部干扰的“隔离”。这就像是在一个复杂的迷宫中,我们并非试图规划出一条完整的路径,而是找到一条“捷径”,一旦进入这条捷径,无论迷宫内部如何变化,我们都能稳定地朝着目标前进。 书中关于“切换律”的讨论也让我受益匪浅。作者详细地分析了不同的切换律设计方法,以及它们对系统性能的影响。他强调了“到达律”的重要性,即如何设计一个能够保证系统状态最终能够到达滑模面的切换律。我特别注意到作者在讲解过程中,利用了大量的状态轨迹图,直观地展示了系统如何在不同切换律的作用下,向着滑模面运动。这种图文并茂的讲解方式,极大地降低了理解的难度。 接着,本书开始探讨“抖振”问题,这是变结构控制中一个非常关键且具有挑战性的环节。作者坦诚地指出了抖振产生的根源,即在理想情况下,控制信号会发生无限次的快速切换,导致系统在滑模面附近产生高频振荡。随后,他系统地介绍了多种抑制抖振的方法,例如引入“边界层”的概念,以及利用“高阶滑模”等。我记得有一个章节专门介绍了如何通过改变边界层厚度来平衡抖振抑制和系统精度之间的关系,这对于实际工程应用的设计具有指导意义。 在后续的章节中,作者还深入探讨了变结构控制在更复杂的系统中的应用,例如非线性系统、时延系统等。他通过详细的案例分析,展示了变结构控制如何克服这些系统固有的复杂性,实现高精度的控制。我尤其对在伺服系统中应用变结构控制的章节印象深刻,作者详细阐述了如何利用变结构控制来提高伺服系统的动态响应速度和抗负载扰动能力,这对于我目前正在负责的项目来说,具有很高的参考价值。 本书在理论推导上也做得十分扎实,作者在讲解过程中,清晰地给出了必要的数学证明,并且在关键步骤进行了解释,避免了直接罗列公式而让读者感到困惑。我感觉作者在数学表达上,既保证了严谨性,又尽量做到通俗易懂,这对于一本偏学术的书籍来说,是难能可贵的。 让我觉得惊喜的是,本书还涉及了一些变结构控制的进阶话题,比如“自适应变结构控制”和“模糊变结构控制”。这些内容为我打开了新的研究视野,让我看到了变结构控制在处理更具挑战性的问题时的巨大潜力。我特别对自适应变结构控制如何动态调整控制参数以应对系统模型不确定性的讲解,感到非常着迷。 总的来说,这本书是一部深入且实用的变结构控制领域的力作。它不仅为我提供了扎实的理论基础,更重要的是,它激发了我对控制工程领域进一步探索的兴趣。我从中学习到的不仅是控制方法,更是一种解决问题的思维方式,一种在不确定性中寻找确定性的智慧。

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