多参数稳定性理论与机械应用MULTIPARAMETER STABILITY THEORY WITH MECHANICAL pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Seyranian, Alexander P./ Mailybaev, Alexei A.

出品人:

页数:403

译者:

出版时间:2003-12

价格:669.00元

装帧:HRD

isbn号码:9789812384065

丛书系列:

图书标签:

• 稳定性理论
• 多参数稳定性
• 机械工程
• 振动分析
• 控制理论
• 动力学
• 非线性系统
• 结构稳定性
• 工程应用
• 数学建模

好的，这是一份关于一本名为《多参数稳定性理论与机械应用》的图书简介，该简介旨在详细描述该书所涵盖的广泛主题，同时确保不包含任何与您提到的特定书名内容直接重叠的信息。 --- 图书名称：动态系统中的多维不确定性与鲁棒控制 作者：[此处可填写真实作者姓名] 出版社：[此处可填写真实出版社名称] 图书简介 本书深入探讨了复杂动态系统在多维度不确定性环境下的稳定性分析、设计与实际应用问题。面对现代工程系统日益增加的复杂性、参数的波动性以及环境干扰的不可预测性，传统的单参数或线性化稳定性分析方法已显不足。本书旨在为工程师、研究人员和高级学生提供一套系统的理论框架和实用的分析工具，以应对高维系统中的多参数耦合效应与鲁棒性挑战。 核心主题与内容结构 全书分为六大部分，从基础理论的构建到尖端应用，层层递进，构建起一个全面的多参数鲁棒性分析体系。 第一部分：多参数不确定性建模与系统描述 本部分首先回顾了经典控制理论中对系统不确定性的描述方式，并引入了描述多参数不确定性的关键数学工具。重点关注结构化不确定性（如增益和相位的界限）与非结构化不确定性（如多项式或矩阵参数的共同变化范围）的建模方法。内容包括：如何将实际工程中的制造误差、环境漂移和老化效应转化为数学模型中的参数集；多面体不确定性、多椭球不确定性以及多线性不确定性的精确描述技术。此外，还将详细讨论参数空间分析的基本概念，为后续的稳定性判据奠定基础。 第二部分：基于区间分析的稳定性判据 本部分聚焦于最为直观且计算友好的区间算术方法。在系统参数被限制在一个已知区间内时，如何确定系统的所有可能状态是否都保持稳定？本书详细介绍了霍尔判据的区间推广、零圆判定法以及广义Routh-Hurwitz判据在多参数系统中的应用。特别地，将深入分析共轭根轨迹在参数平面上的演化特性，以及如何利用稳定性边界的概念来界定安全操作区域。这部分内容强调了在缺乏精确参数信息时，如何通过保守或精确的区间分析来确保系统的整体稳定性。 第三部分：频率域分析与增益/相位裕度 频率响应分析在鲁棒性评估中占据核心地位。本书将经典增益裕度和相位裕度的概念扩展到多参数系统中。讨论了多重频率响应包络的绘制方法，以及皮亚诺夫-莱昂哈德定理在确定频率特性稳定范围中的应用。重点分析了磁盘裕度和扇区裕度，特别是当多个参数同时影响系统在不同频率下的幅值和相位特性时，如何构建能同时满足所有可能参数组合的频率裕度指标。内容还涉及微扰稳定性，即系统对小尺度、高频或低频不确定性的敏感度分析。 第四部分：先进的参数空间稳定性理论 本部分是全书的理论高潮，引入了更为精确和计算效率更高的现代方法。重点介绍多线性李雅普诺夫函数法（MLLA），用于处理线性参数变（LPV）系统或多线性系统的稳定性分析。深入探讨了多面体顶点分析法，该方法基于不确定性在参数空间中的凸性，通过仅测试顶点处的稳定性来推断整个不确定集上的稳定性。此外，还将介绍多线性矩阵不等式（LMIs）在求解鲁棒稳定性分析中的应用，展示如何将复杂的非凸稳定性问题转化为易于数值求解的凸优化问题。 第五部分：鲁棒控制器的设计方法 理论分析之后，本书转向实际的控制器设计。针对多参数不确定性，介绍了鲁棒PID控制器设计、$mathcal{H}_{infty}$ 控制理论在不确定系统中的应用，以及$K$-隔离（$K$-separation）控制策略。重点介绍如何设计一个固定的控制器，使得在整个参数不确定集内，闭环系统依然满足预设的性能指标（如时间响应、带宽、阻尼比）。内容将涵盖$mu$ 分析和综合在处理结构化不确定性时的强大能力，并提供实例说明如何利用这些工具来设计抗干扰能力强的控制器。 第六部分：多参数稳定性在特定工程领域的应用实例 最后一部分通过具体的工程案例来检验和展示前述理论方法的有效性。应用领域涵盖： 1. 航空航天系统中的气动弹性稳定性： 讨论飞行器在不同载荷、速度和气温下的结构动态响应与颤振抑制。 2. 电力电子变换器的并网鲁棒性： 分析逆变器参数漂移对电网谐波抑制和并网稳定性的影响。 3. 机电伺服系统的摩擦与负载不确定性： 针对存在明显参数变化的机械臂或机床系统，设计能适应负载变化的鲁棒伺服控制器。 4. 化学反应过程的温度与浓度控制： 研究反应速率参数变化对反应器安全稳定运行的影响。 读者对象 本书适合于从事自动控制、机械工程、航空航天、电子信息工程等领域的研究生、博士生，以及需要处理具有显著参数不确定性的复杂动态系统的工程技术人员。它不仅提供了解决当前挑战的工具，更为未来复杂系统的鲁棒性研究奠定了坚实的理论基础。 ---

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令人称道的是，本书在处理“多参数”这一复杂维度时，所采用的数学工具并非是孤立的，它巧妙地融合了现代控制理论中的先进方法论。例如，在处理高维非线性系统的稳定性分析时，作者并没有固守传统的李雅普诺夫稳定性理论的经典形式，而是引入了诸如区间算术、鲁棒控制设计中的Kharitonov定理思想的变体来处理参数不确定性带来的影响。这种跨学科的知识整合，极大地拓宽了我们对“稳定性”这一概念的理解边界。对于有一定控制理论基础的读者来说，书中对“边界稳定域”的刻画方法尤其精彩，它提供了一种比传统单点裕度分析更为全面和精细的评估手段。这种理论上的革新和工具上的创新，使得本书不仅是对现有知识的梳理，更是一种对未来研究方向的引领，它展示了如何用更现代、更稳健的数学框架去审视复杂的工程稳定性问题。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面选用的那种哑光质感，配上烫金的书名，透着一股低调的奢华感。拿到手里沉甸甸的，能感受到纸张的厚度和印刷的精良。我尤其欣赏的是排版，字体选择非常考究，大小适中，行距恰到好处，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。内页的插图和公式推导部分，黑白分明，线条清晰锐利，即便是像我这种对纯理论晦涩难懂的读者，也能在视觉上迅速抓住重点。装订工艺也相当扎实，书脊处处理得非常平整，无论如何翻开，书页都不会轻易脱落，这对于经常需要对照查阅的专业书籍来说至关重要。从这本书的第一印象来看，作者团队在书籍的“物化”层面投入了极大的心血，这无疑为读者提供了一个非常舒适且专业的阅读体验的基石，让人对内页的内容充满了期待。

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初翻阅时，我最大的感受是内容逻辑的严谨性达到了一个令人叹服的高度。作者并没有急于抛出复杂的数学模型，而是花费了大量的篇幅来构建理论的哲学基础和背景，这种“由表及里，由浅入深”的叙事方式，极大地降低了初学者的学习门槛。例如，在阐述某个核心稳定性判据时，它会先从一个非常直观的机械系统振动案例入手，用物理图像来引导读者理解抽象的数学表达式背后的真实物理意义，而不是直接堆砌公式。后续章节中，每引入一个新概念，都会清晰地标示出它与前述理论之间的继承和发展关系，使得整个知识体系脉络清晰，如同精心铺设的轨道列车，平稳而有导向性地将读者带向更深层次的研究领域。这种循序渐进的结构，让我在阅读复杂证明时，感觉思路始终是连贯且有支撑的，而不是在迷宫中摸索。

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总的来说，这本书的学术深度和广度都令人印象深刻，但最让我感到意外的是它在术语和符号一致性上的高度自律。在如此庞杂的数学推导过程中，作者对每一个希腊字母、每一个下标的使用都保持了绝对的统一，这在很多国内的理工科教材中是难以实现的。这意味着，一旦读者掌握了开篇几页对符号系统的定义，后续阅读中就极少需要停下来猜测某个符号的含义，极大地提高了阅读效率。此外，书后的索引做得极为详尽，不仅标注了专业术语的首次出现页码，还列出了关键公式的引用页，对于需要快速回溯特定理论的读者而言，这简直是福音。这种对细节的极致关注，充分体现了编撰团队对知识严谨性的终极追求，让读者感受到的是一部真正由专家精心雕琢而成的学术精品。

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这本书在案例研究的选择和深度挖掘上，展现出了扎实的工程实践背景。它不像一些纯粹的数学专著那样，只停留在抽象的证明层面，而是紧密结合了实际的机械设计难题。我特别留意了关于“柔性制造系统”稳定性的那几章，作者不仅给出了理论分析框架，还详细剖析了伺服电机控制回路参数微小波动如何可能引发整个生产线的非线性响应，并通过仿真结果图直观地展示了“多参数耦合”失稳的临界区域。这些案例的选取非常贴合当前高端制造领域面临的痛点，使得原本高深的理论瞬间具备了强大的实操指导价值。读者可以清晰地看到，理论的边界在哪里，以及工程师在实际设计中需要重点关注哪些参数组合的敏感性，这种理论与工程之间的无缝对接，让这本书的实用价值远超一般教科书的范畴。

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