Optimal Control

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出版者:Dover Publications
作者:Brian D. O. Anderson
出品人:
页数:464
译者:
出版时间:2007-02-27
价格:USD 24.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780486457666
丛书系列:
图书标签:
  • 控制
  • 最优控制
  • 动态系统
  • 反馈控制
  • 线性系统
  • 非线性控制
  • 稳定性
  • 状态空间
  • 微分方程
  • 控制理论
  • 工程应用
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具体描述

Numerous examples highlight this treatment of the use of linear quadratic Gaussian methods for control system design. It explores linear optimal control theory from an engineering viewpoint, with illustrations of practical applications. Key topics include loop-recovery techniques, frequency shaping, and controller reduction. Numerous examples and complete solutions. 1990 edition.

《最优控制》:引领系统优化与决策的新视野 《最优控制》一书,深入探讨了如何在复杂动态系统中实现最佳性能和效率。本书聚焦于一系列经典与前沿的最优控制理论与方法,旨在为读者提供一套系统、严谨的分析框架,以应对工程、经济、科学研究等众多领域中普遍存在的优化决策问题。 本书内容涵盖了最优控制理论的核心基石。从变分法的基础原理出发,循序渐进地引入了庞特里亚金最小值原理,这是理解和求解最优控制问题的关键工具。读者将深入学习如何运用这一原理,推导出最优控制律,并掌握与之相关的必要条件和充分条件。此外,本书还详细阐述了动态规划(Dynamic Programming)方法,特别是贝尔曼方程(Bellman Equation)的构建与求解,为处理具有累积成本或奖励的问题提供了强大的分析工具。 除了经典的理论框架,《最优控制》也密切关注现代控制理论的发展。书中对线性二次调节器(Linear Quadratic Regulator, LQR)进行了详尽的介绍,这是在解决线性系统和二次型性能指标问题时最为广泛使用和卓有成效的方法之一。读者将学习如何设计LQR控制器,并理解其在系统稳定性、性能鲁棒性方面的优势。本书还探讨了模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)这一先进的控制策略。MPC通过滚动优化(Receding Horizon Optimization)的理念,能够在线预测系统的未来行为,并根据实时信息调整控制输入,尤其适用于存在约束条件和非线性动态的复杂系统,如化工过程、飞行器控制等。 在算法与实现方面,本书也提供了丰富的实践指导。对于无法获得解析解或需要数值求解的复杂问题,《最优控制》详细介绍了多种数值优化算法,包括梯度下降法、牛顿法、共轭梯度法以及更高级的序列二次规划(Sequential Quadratic Programming, SQP)等。这些算法的讲解不仅限于理论推导,更注重其在实际应用中的收敛性、稳定性和计算效率。书中还穿插了大量仿真算例,展示如何利用MATLAB、Python等常用工程软件实现最优控制器的设计与验证,帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。 《最优控制》并非仅限于理论知识的堆砌,而是强调理论与实践的深度结合。本书分析了最优控制在多个典型应用领域的落地情况。例如,在航天工程中,如何通过最优控制规划卫星的轨道变轨策略,实现燃料消耗的最小化;在机器人领域,如何设计最优的路径规划与轨迹跟踪算法,提升机器人的运动精度与效率;在能源系统调度中,如何利用最优控制优化发电与用电的匹配,提高能源利用效率。这些案例分析不仅加深了读者对理论的理解,也激发了读者在自身领域内应用最优控制解决实际问题的灵感。 本书的写作风格严谨而不失清晰,语言准确且易于理解。作者在介绍复杂概念时,往往会辅以直观的图示和详实的数学推导,确保读者能够深入掌握每一个知识点。同时,本书也为有志于进一步研究的读者提供了丰富的参考文献,指明了深入学习的方向。 《最优控制》是一本为系统工程师、控制工程师、研究人员以及对动态系统优化感兴趣的学生量身打造的宝贵资源。它不仅是理解最优控制理论的入门之选,更是掌握高效决策与系统优化的实用指南。通过本书的学习,读者将能够系统地提升分析和解决复杂动态系统问题的能力,在各自的专业领域取得突破性进展。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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在我看来,《Optimal Control》这本书最大的价值在于它能够系统地梳理和阐释最优控制的理论框架。我之前接触过一些零散的最优控制知识,但总感觉缺乏一个完整的体系。这本书的出版,恰好填补了这一空白。作者在讲解过程中,并没有回避复杂的数学推导,而是以一种循序渐进的方式,将抽象的概念具体化。我欣赏其在介绍不同最优控制方法时,所展现出的逻辑性和清晰度。这让我能够更加深入地理解每种方法的适用范围和优缺点。这本书将是我未来在最优控制领域进行深入研究的宝贵财富。

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我一直对如何设计出能够最大化效益或最小化损耗的控制系统充满好奇。《Optimal Control》这本书的出现,为我提供了一个绝佳的学习机会。我被书中对于不同最优控制问题的数学建模和求解方法的详尽介绍所折服。特别是对于动态规划和模型预测控制等现代控制理论中的重要分支,这本书似乎进行了深入的探讨。我期待它能够帮助我掌握如何将实际工程问题转化为数学模型,并从中推导出最优的控制律。在我看来,一本优秀的图书不应仅仅停留在理论的层面,更应具备指导实践的能力,而《Optimal Control》似乎正朝着这个方向迈进。

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作为一名长期在自动化领域工作的工程师,我一直在寻找一本能够深入剖析最优控制原理,并能指导我解决实际工程问题的书籍。偶然间得知《Optimal Control》这本书,便迫不及待地想要一探究竟。我所关注的不仅仅是理论的严谨性,更重要的是它能否提供一种系统性的思维方式,帮助我将抽象的数学模型转化为可操作的控制算法。从我粗略浏览的章节来看,这本书似乎非常注重理论与实践的结合,例如对于不同类型最优控制问题的分类和求解方法的介绍,以及在具体应用场景下的案例分析。我尤其期待它能为我解答在处理多输入多输出系统、非线性系统等复杂情况时,如何有效地应用最优控制技术,以期达到最佳的系统性能。

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阅读《Optimal Control》的过程,就像是在进行一场智力探险。作者并没有仅仅停留在对最优控制基本概念的陈述,而是深入挖掘了其背后的数学原理和哲学思想。我被书中对于变分法、庞特里亚金最小值原理等核心内容的阐释深深吸引,它们不仅是理论的基石,更是理解最优控制精髓的关键。这本书以一种非常系统化的方式,引导读者逐步构建起对最优控制的全面认知。我欣赏作者在逻辑上的严谨和在表述上的清晰,使得即使是初次接触最优控制的读者,也能在理解的基础上进行更深入的学习。这本书无疑为我打开了新的研究视野,让我看到了解决复杂工程挑战的更多可能性。

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对于我这样一名在学术研究领域深耕多年的学者来说,一本能够提供前沿理论和深邃见解的参考书至关重要。《Optimal Control》这本书,从其作者的学术背景和章节内容的深度来看,都给我留下了深刻的印象。我尤其关注书中对于非线性最优控制、随机最优控制以及分布式最优控制等前沿课题的论述。我期待它能为我提供新的研究思路和解决问题的工具,帮助我在学术上取得新的突破。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的启迪,它让我看到了最优控制理论在解决更广泛、更复杂问题中的巨大潜力。

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在我对控制理论的探索过程中,总是希望能找到一本能够将数学的严谨性与工程的实用性完美结合的书籍。《Optimal Control》这本书,从其篇章的设置和内容的深度来看,似乎正是这样一本值得我深入研读的书。我非常期待它能够为我揭示如何通过数学优化来设计出更高效、更稳定的控制系统。书中对于不同控制约束条件的处理,以及如何应对动态系统中的不确定性,这些都是我非常关注的方面。这本书将是我在未来解决复杂控制工程问题过程中不可或缺的参考。

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这本书的出版,对于所有试图理解和应用最优控制理论的人来说,无疑是一次重大的事件。在我翻阅其目录之时,便被其严谨的结构和涵盖的广度所吸引。虽然我尚未深入到每一个公式和推导的细节,但从其章节的划分和主题的选取上,我能预感到它将引领我进行一次深度而富有成效的学习之旅。作者在内容编排上显然花费了巨大的心思,力求将复杂的数学概念以一种清晰、逻辑分明的方式呈现出来。我期待着它能帮助我理解动态系统的最优决策过程,掌握设计稳定且高效控制策略的关键技术。无论是理论基础的夯实,还是实际应用的借鉴,这本书都显露出成为一本权威参考书的巨大潜力。

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读完《Optimal Control》的目录,我感到非常振奋。它似乎涵盖了我一直想要学习的最优控制的方方面面。我尤其对书中关于如何将数学模型转化为实际可行的控制策略的讲解充满期待。这本书不仅在理论上深入浅出,而且在实践应用方面也展现出了巨大的潜力。我希望通过阅读这本书,能够更清晰地理解最优控制在机器人技术、航空航天、经济建模等领域的应用,并从中获得启发,将这些理论应用于我自己的研究或工作中。这本书无疑将成为我学习路径上的一个重要里程碑。

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《Optimal Control》这本书给我的第一印象是其内容的深度和广度。我之前对最优控制的概念有所了解,但始终觉得自己在理论基础方面不够扎实。这本书的出现,无疑为我提供了一个系统学习和深入理解最优控制原理的绝佳平台。我被书中对于不同类型最优控制问题的分类和求解方法的详细阐述所吸引。特别是对于那些在实际工程中常常遇到的非线性、时变系统,这本书似乎提供了非常有价值的解决方案。我期待它能够帮助我构建起一个坚实的理论基础,并掌握应用这些理论解决实际问题的能力。

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作为一名对理论物理和工程应用都有着浓厚兴趣的学习者,《Optimal Control》这本书的吸引力是显而易见的。我被书中对于如何将复杂的动力学系统转化为数学模型,并从中寻找最优控制策略的过程所吸引。从我粗略的翻阅来看,这本书似乎涵盖了从基础的拉格朗日方程到更复杂的哈密顿力学原理在最优控制中的应用。我期待它能帮助我建立起一种全新的视角,去审视和解决工程中的各种优化问题。这本书不仅仅是关于控制,更是关于如何以最有效的方式达成目标。

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