网络控制系统分析与控制

网络控制系统分析与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:
出品人:
页数:175
译者:
出版时间:2009-2
价格:39.00元
装帧:
isbn号码:9787030228956
丛书系列:
图书标签:
  • 控制
  • NCS
  • 网络控制
  • 系统分析
  • 控制理论
  • 自动控制
  • 实时系统
  • 分布式控制
  • 稳定性分析
  • 反馈控制
  • 网络延迟
  • 闭环控制
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

《网络控制系统分析与控制》阐述了网络控制系统存在的问题、研究现状与发展趋势;深入研究了网络控制系统中时延、数据包丢失产生的原因;建立了针对不同控制目标的网络控制系统模型;深入研究了系统的鲁棒控制、保性能控制和H控制方法;针对同时存在时延和数据包丢失的情况,建立了状态反馈和动态输出反馈网络控制系统的统一模型,研究了系统的指数稳定性和稳定条件;深入研究了被控对象为奇异系统的网络控制系统的建模、稳定性分析与控制方法;进一步展望了网络控制系统尚待研究的问题。

《网络控制系统分析与控制》主要适合高等院校与科研院所从事网络控制研究的教师、科研人员、硕士与博士研究生等阅读参考。同时可作为高等院校控制理论与控制工程、系统工程、检测与自动化、通信工程、信息与计算科学、运筹学与控制论、计算机应用技术等相关专业的高年级本科生、硕士和博士研究生的专业参考书。

《现代控制理论基础与应用》 本书旨在为读者构建一个扎实的现代控制理论体系,深入剖析从经典控制到先进控制方法的演进脉络,并重点关注这些理论在工程实践中的应用。我们不仅会梳理线性系统、非线性系统、离散系统等控制理论的基本概念和数学工具,还将引导读者理解状态空间方法、稳定性分析、可控性与可观测性等核心内容。 核心内容概览: 1. 经典控制理论回顾与现代视角: 时域与频域分析: 详细介绍经典控制理论中的传递函数、阶跃响应、瞬态响应、稳态误差等概念,并从现代控制理论的角度审视其局限性。 根轨迹法、奈奎斯特准则、尼柯尔斯图: 深入讲解这些图形分析方法,阐述它们如何帮助工程师理解系统动态行为和稳定性裕度。 PID 控制器设计: 覆盖 PID 控制器的原理、参数整定方法(如 Ziegler-Nichols 法、尝试法)及其在工业过程中的广泛应用,并讨论其改进方法。 2. 状态空间方法: 状态变量的引入与意义: 解释状态变量如何更全面地描述系统的内部状态,以及其在复杂系统分析中的优势。 线性定常系统的状态方程: 详细推导和分析线性定常系统的状态空间表示,包括连续时间和离散时间系统。 解耦与矩阵指数: 讲解如何求解线性定常系统的状态方程,特别是利用矩阵指数进行分析。 可控性与可观测性: 深入探讨可控性与可观测性的概念、判断准则及其在控制器设计和状态估计中的重要作用。 模态控制与极点配置: 介绍如何通过状态反馈设计控制器,实现对系统极点的任意配置,从而达到预期的动态性能。 3. 非线性控制系统分析: 非线性系统的特性: 阐述非线性系统相较于线性系统在分析和控制上的挑战,如多重平衡点、极限环、混沌现象等。 相平面法: 介绍相平面法在分析二阶非线性系统动态行为中的应用。 李雅普诺夫稳定性理论: 详细讲解李雅普诺夫直接法和间接法,以及如何构造李雅普诺夫函数来判断系统的稳定性。 线性化方法: 讨论如何对非线性系统进行局部线性化,以便应用线性控制技术。 4. 现代控制理论的应用: 最优控制: 线性二次调节器 (LQR): 详细介绍 LQR 的原理、设计步骤以及如何平衡性能指标与控制能量。 动态规划与哈密顿-雅可比-贝尔曼方程: 阐述动态规划在解决最优控制问题中的理论基础。 状态估计: 卡尔曼滤波器: 深入讲解卡尔曼滤波器的原理、递归算法及其在状态估计和数据融合中的关键作用。 最小二乘法与递推最小二乘法: 介绍这些方法在参数辨识和信号处理中的应用。 鲁棒控制: 模型不确定性与干扰: 分析模型不确定性和外部干扰对系统性能的影响。 H-无穷控制: 介绍 H-无穷控制的基本思想,如何设计能够容忍模型不确定性的控制器。 数字控制系统: 采样与保持: 讲解数字控制系统中采样过程的理论和实践。 离散时间系统分析: 介绍 Z 变换及其在离散时间系统分析中的应用,以及数字 PID 控制器设计。 数字控制器设计方法: 讨论如何将连续时间控制器离散化,以及直接设计的数字控制器方法。 本书特色: 理论与实践相结合: 在深入阐述控制理论核心概念的同时,强调这些理论在实际工程问题中的应用,通过大量的算例和分析,帮助读者理解抽象理论的物理意义。 循序渐进的讲解: 内容组织上,从经典理论入手,逐步过渡到现代控制理论的复杂概念,确保读者能够理解和掌握。 严谨的数学推导: 为保证理论的准确性,本书包含了必要的数学推导,但会以清晰易懂的方式呈现,并提供必要的数学预备知识。 强调工程应用: 重点关注如何利用现代控制理论解决实际工程中的控制问题,例如自动化生产线、飞行器控制、机器人控制等。 启发性与前瞻性: 在介绍传统方法的同时,也会适时提及一些前沿控制理论的思想,激发读者对未来控制技术发展的兴趣。 通过对本书的学习,读者将能够全面理解现代控制理论的精髓,掌握分析和设计各类控制系统的基本方法,并能够将这些知识有效地应用于解决复杂的工程挑战,提升系统的性能和鲁棒性。本书适合控制科学与工程、自动化、机械工程、航空航天等相关专业的学生、研究人员以及工程师阅读。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书的语言风格非常独特,既有学术论文的严谨,又不失科普读物的通俗易懂。作者在解释复杂的概念时,善于运用生动的类比和形象的比喻,这使得我在阅读过程中能够保持高度的兴趣和参与感。我最喜欢它关于“信息在网络中的不确定性”的讨论。书本详细分析了由于网络延迟、丢包、抖动等因素,导致传感器和执行器接收到的信息往往不是精确的,而是带有一定的不确定性。作者在此基础上,介绍了如何利用先进的估计和滤波技术,例如卡尔曼滤波及其变种,来处理这些不确定性,并保证控制系统的稳定性。书中关于“分布式网络控制系统”的章节也让我受益匪浅。在大型复杂的系统中,将所有传感器和执行器集中在一个中心控制器进行控制是不可行的。而分布式控制则可以将控制任务分解到各个子系统,并通过局部通信和协调来实现整体的控制目标。这本书为我提供了设计和分析这类系统的理论框架和方法。

评分

这本书的深度和广度都超出了我的预期。它不仅仅局限于介绍网络控制系统的基本原理,还深入探讨了许多前沿的研究方向和实际应用。我尤其对书中关于“安全网络控制系统”的章节印象深刻。在当前网络安全日益重要的背景下,如何保证网络控制系统的安全性和可靠性是一个至关重要的问题。书中详细分析了网络攻击的类型和潜在的威胁,并提出了一系列有效的防护措施和安全控制策略。例如,书中介绍了如何利用加密技术、认证机制和入侵检测系统来保护网络控制系统免受攻击。此外,书中还讨论了如何设计具有容错能力的控制器,即使在发生部分网络故障或攻击时,也能够保持系统的基本功能。总的来说,这本书为我提供了一个非常全面的视角来理解和设计安全可靠的网络控制系统。

评分

这本书让我对“网络”在控制系统中的角色有了全新的理解。我之前总以为网络只是一个传递信号的通道,但这本书让我意识到,网络本身也是一个复杂的动态系统,它的特性,如延迟、丢包、抖动,都会直接影响到控制系统的性能,甚至可能导致系统不稳定。作者通过对不同网络拓扑结构的建模和分析,以及对各种网络不确定性的量化,让我能够更清晰地认识到这些因素对控制系统设计的影响。我特别喜欢书中关于“网络化控制系统(Networked Control Systems, NCS)”的系统性介绍。它不仅仅是传统控制理论的简单延伸,而是需要考虑网络通信的离散性、延迟、丢包等问题,并在此基础上设计鲁棒的控制器。书中对这些问题的深入剖析,以及提出的各种解决方案,让我受益匪浅。例如,书中关于基于模型预测控制(MPC)的分布式网络控制系统的设计,以及如何结合在线参数估计来处理网络不确定性,都给我留下了深刻的印象。这本书为我解决实际工程问题提供了非常宝贵的理论指导和方法论。

评分

我本来对网络控制系统只停留在“通过网络控制设备”的浅层理解,但这本书彻底颠覆了我的认知。它不仅解释了如何设计控制器来应对网络通信的固有缺陷,更深入地探讨了网络本身是如何影响控制系统的整体性能,甚至反过来,控制策略如何优化网络资源。书中对于多智能体系统在网络环境下的协同控制的讨论,尤其让我着迷。作者通过分析网络拓扑结构、通信约束和局部信息交互,如何影响整个系统的全局性能,以及如何设计能够保证系统稳定性和性能的分布式控制算法,这其中的数学推导和算法设计都非常精妙。我特别关注了书中关于事件触发控制(Event-Triggered Control)和脉冲控制(Impulse Control)的部分。这些方法能够有效地减少通信量,从而降低网络负载,这对于资源受限的网络控制系统来说至关重要。作者不仅介绍了这些控制方法的理论基础,还分析了它们在实际应用中的可行性,以及如何权衡通信频率和控制性能。这本书的深度和广度都让我惊叹,它让我看到了网络控制系统在未来智能化、分散化系统中的巨大潜力。

评分

这本书真是让我大开眼界!我本来对网络控制系统只是略知皮毛,抱着学习的态度翻开了它。第一章就直击核心,将传统控制理论中的时域、频域分析方法巧妙地融入到网络环境下,让我一下子就理解了许多原本模糊的概念。例如,它深入浅出地讲解了在存在丢包、延迟等网络扰动的情况下,如何重新审视系统的稳定性判据,这远比我在其他教材上看到的枯燥理论要生动得多。书中引用的案例分析也十分贴切,比如在工业自动化场景中,如何通过精心设计的控制器来应对不稳定网络连接,这些实实在在的应用让我看到了理论与实践的完美结合。我尤其喜欢它关于离散时间系统在网络通信中的表现,作者用大量的图示和公式推导,一步步揭示了采样周期、通信带宽等参数对控制性能的影响,这对于我未来设计实际的网络控制系统至关重要。读完前几章,我感觉自己对系统的建模和分析有了全新的认识,不再是简单地套用教科书上的公式,而是能够根据实际的网络条件进行灵活的调整和优化。书中还讨论了一些先进的控制策略,比如自适应控制和模糊控制在网络环境下的应用,这更是拓宽了我的视野,让我对接下来的学习充满了期待。总而言之,这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,循循善诱地引导我走进网络控制系统的精彩世界。

评分

这本书的逻辑性非常强,结构清晰,阅读起来丝毫不会感到混乱。作者在论述过程中,始终围绕着“网络”和“控制”这两个核心要素展开,将它们之间的相互影响和作用机制剖析得淋漓尽致。我特别欣赏它在介绍不同控制策略时,都会先从理论基础讲起,然后详细分析其在网络化环境下的适用性和局限性,并辅以具体的仿真例子。例如,在讨论PID控制在网络系统中的改进时,它不仅仅停留在基本的参数整定,而是深入探讨了如何结合预测控制的思想来补偿网络延迟,甚至还引入了基于模型的预测控制(MPC)在网络化应用中的挑战和解决方案。这对于我这种需要将理论知识转化为工程实践的人来说,简直是宝藏。书中关于网络状态估计的部分也让我受益匪浅,作者详细介绍了卡尔曼滤波及其变种在处理网络测量数据不确定性时的作用,以及如何通过状态重构来提高控制系统的鲁棒性。我甚至发现,书中对于一些前沿的研究方向,比如分布式控制和协同控制在网络化系统中的应用,也进行了初步的介绍,这无疑为我未来的研究方向提供了重要的参考。这本书的写作风格非常严谨,但又不失可读性,很多复杂的概念都通过形象的比喻和直观的图表进行了解释,即使是对初学者来说,也能较快地掌握核心要点。

评分

不得不说,这本书的数学功底非常扎实,但又不会让读者感到望而却步。作者在引入复杂的数学模型和分析工具时,总会先解释清楚其背后的物理意义和控制学原理,这使得我在理解过程中更加得心应手。比如,在讲解Lyapunov稳定性理论在网络控制系统中的应用时,作者不仅给出了严格的数学证明,还结合网络延迟和丢包等因素,详细分析了如何构造合适的Lyapunov函数来保证系统的稳定性。这比我之前阅读的任何一本关于稳定性分析的书籍都要透彻。另外,书中关于系统辨识的内容也让我印象深刻。在网络环境下,由于通信的非理想性,直接从物理模型出发进行控制设计往往难以实现。而通过辨识的方法,可以从采集到的数据中建立起系统的模型,进而进行控制器的设计。这本书详细介绍了多种常用的系统辨识方法,并分析了它们在网络控制系统中的优缺点,包括数据驱动的方法和模型驱动的方法。我尤其对书中关于在线辨识和自适应辨识的讨论感到兴奋,这对于构建能够实时适应网络变化的智能控制系统非常有意义。总的来说,这本书在数学理论和工程应用之间找到了一个完美的平衡点,既有深度又不失实用性。

评分

这本书的章节安排非常合理,每一部分都循序渐进,逻辑清晰。它从基础的网络控制系统概念讲起,逐步深入到更复杂的控制策略和应用。我尤其喜欢它关于“基于模型的预测控制(MPC)在网络环境下的应用”的章节。MPC是一种非常强大的控制策略,它能够考虑系统的动态模型和约束条件,并对未来的系统行为进行预测,从而优化控制输入。在网络控制系统中,MPC的引入可以有效地补偿网络延迟和不确定性,提高系统的性能。书中详细介绍了如何将MPC应用于网络环境,包括如何处理离散化的通信和不确定的网络参数。此外,书中还讨论了一些先进的控制技术,例如强化学习在网络控制系统中的应用,这让我看到了未来智能化控制系统的无限可能性。这本书为我提供了一个非常全面的学习路径,让我能够系统地掌握网络控制系统的知识。

评分

这本书的理论深度和实践指导性都非常出色。在阅读过程中,我发现作者非常注重将理论知识与实际应用相结合,这让我能够更好地理解抽象的数学模型和控制算法的物理意义。例如,在讨论如何设计鲁棒控制器以应对网络不确定性时,作者不仅仅提供了理论上的解决方案,还结合具体的工业应用场景,分析了不同控制策略的优缺点和适用范围。我尤其对书中关于“有限通信带宽下的控制”的章节印象深刻。在许多实际应用中,网络带宽是有限的,如何在这种限制下设计出高效且稳定的控制器是一个重要的挑战。这本书详细介绍了事件触发控制、脉冲控制等先进的控制方法,这些方法能够有效地减少通信量,从而在有限带宽下实现高质量的控制。作者还分析了这些方法在实际工程中的实现细节和潜在问题,为我提供了宝贵的参考。总而言之,这本书为我提供了一个非常全面的视角来理解和设计网络控制系统。

评分

这本书的例子和图示实在是太丰富了,让我这个非专业人士也能够轻松地理解那些抽象的概念。我最喜欢它关于“网络延迟对系统性能的影响”的讲解。作者用了一个非常形象的比喻,将延迟比作“信息传递的滞后”,并详细分析了这种滞后是如何影响系统的响应速度和稳定性。书中的仿真结果也清晰地展示了,如果没有合适的补偿措施,即使是再好的控制器,在存在显著网络延迟的情况下也会表现不佳。此外,书中对于“丢包”问题的处理也让我印象深刻。作者介绍了多种丢包补偿策略,例如重传机制、丢包预测等,并分析了它们在不同场景下的适用性。我尤其对书中关于“隐式丢包”的讨论感到新奇,这是一种即使通信没有中断,但数据由于某种原因(如损坏、过期)而无法使用的现象。这些细致的分析让我对网络控制系统有了更全面、更深入的认识。这本书的学习体验非常愉快,让我能够主动地去探索和思考。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有