具体描述
《电工技术基础》是在化工部人教司领导下，为高等学校自动化和仪器仪表类专业编写的统编教材《电工技术基础》的第三版。其第一版曾于1988年在化工部举办的1976～1985年度高等学校优秀教材评选中获化工部优秀教材奖。本版教材着眼于适应信息时代发展和市场经济对人才培养的要求，在保持前两版特色基础上，进一步精选内容，加强基础理论，适当反映现代科技并结合专业特点。全书图形文字符号均采用新国际。《电工技术基础》内容共分两大部分。第一篇为电路与磁路基础。包括直流电路、正弦交流电路、非正弦周期电流电路、电路的过渡过程、二端口网络、网络拓扑与网络方
好的，这是一本关于《现代控制理论及其应用》的图书简介，旨在满足您对一本详细、内容丰富且无人工智能痕迹的图书简介的需求，同时确保不提及《电工技术基础》的内容。 --- 《现代控制理论及其应用：从经典到智能的跨越》图书简介 本书导言：驾驭复杂系统的核心技术 在当今高度集成化、网络化和智能化的时代，几乎所有工程领域都离不开对复杂系统的精确控制与优化。从精密制造、航空航天到能源电网、生物医学工程，控制理论不再是孤立的学科，而是驱动现代技术进步的核心引擎。然而，面对日益增长的非线性和时变特性，以及对鲁棒性、实时性和高效性的严苛要求，传统的经典控制方法（如PID控制）已显露出其局限性。 《现代控制理论及其应用：从经典到智能的跨越》正是为了填补这一知识鸿沟而精心编撰的。本书不仅系统地梳理了现代控制理论的坚实基础，更以前瞻性的视角，将理论框架延伸至前沿的智能控制与数据驱动控制领域，为读者提供一套完整、深入且极具实践指导意义的控制系统设计与分析工具箱。 第一部分：现代控制理论的基石——状态空间方法 本书的第一个核心部分，致力于构建读者对现代控制理论的系统认知。我们不再局限于传统的传递函数模型，而是全面转向更为通用和强大的状态空间表示法。 状态变量与系统建模： 详细阐述了如何从物理结构出发，建立起线性定常（LTI）和线性时变（LTV）系统的状态空间模型。我们深入探讨了自由响应、强迫响应的求解方法，以及状态转移矩阵的计算与性质分析。对于非线性系统的初步处理，本书也引入了平衡点分析和线性化技术作为过渡。 能控性与能观测性： 这两个概念是现代控制设计的灵魂。本书通过严格的数学推导和丰富的实例，清晰界定了系统的能控性和能观测性，并介绍了判据的计算方法。在此基础上，我们详细讲解了如何利用这些性质进行极点配置设计（利用状态反馈实现期望的系统动态性能）以及状态观测器的设计（如卡尔曼滤波器的基础形式、Luenberger观测器），确保即使在传感器信息不全的情况下，也能实现对系统状态的有效估计。 系统的稳定性分析： 除了传统的李雅普诺夫稳定性判据，本书还系统介绍了基于特征值、传递函数矩阵以及李雅普诺夫函数法对线性系统的稳定性进行严格判定的方法，为后续的控制器设计提供了可靠的理论依据。 第二部分：最优控制与鲁棒性设计 随着系统对性能要求的提高，仅仅满足稳定性已远远不够，如何使系统在满足约束条件下实现最优性能，成为现代控制的核心挑战。 变分法与最优控制基础： 本部分从欧拉-拉格朗日方程出发，系统介绍了最优控制问题的数学描述。重点解析了庞特里亚金最小作用原理（Pontryagin's Minimum Principle），并将其应用于求解一系列典型的最优控制问题。 线性二次型调节器（LQR）： 作为工程中最成功的最优控制算法之一，LQR被赋予了详尽的介绍。本书不仅推导了代数黎卡提方程（ARE），还详细探讨了连续时间LQR和离散时间LQR的设计流程，以及如何通过调整权重矩阵来平衡状态误差和控制输入的“成本”。 鲁棒控制基础： 面对模型不确定性、外部扰动和参数漂移，系统必须具备一定的鲁棒性。本书引入了$H_infty$ 控制理论的基础概念，阐述了如何通过将控制设计问题转化为一个标准的控制问题，从而在最坏情况下保证系统的性能指标，有效处理模型误差带来的影响。 第三部分：非线性系统的挑战与前沿方法 现代工程系统中的绝大多数对象本质上都是非线性的。本部分将理论的深度推向非线性控制领域。 非线性系统分析： 重点介绍了李雅普诺夫稳定性理论在线性化之外的应用，特别是李雅普诺夫函数构造法在证明全局稳定性和设计稳定化控制器方面的强大能力。 反馈线性化与微分平价： 对于一类结构特殊的非线性系统，本书详细介绍了如何通过坐标变换和状态反馈，将复杂的非线性动力学系统“转化”为线性的状态空间形式，从而利用成熟的线性控制技术进行设计。 滑模控制（SMC）： 针对强扰动环境和高动态要求的场合，滑模控制因其优异的鲁棒性而备受青睐。本书深入剖析了滑模面的设计原理、等效控制的求解，以及如何应对抖振现象，并给出了先进的边界层设计策略。 第四部分：迈向智能与数据驱动的控制 进入21世纪，控制系统的设计正加速向智能化和数据化转型。本书的最后部分聚焦于这些新兴且极具潜力的方向。 自适应控制基础： 针对系统参数随时间变化的场合，本书介绍了参数估计方法（如基于最小二乘法的渐近在线估计），以及如何设计基于误差反馈的自适应律，使控制器能够实时跟踪变化的系统特性。 模糊逻辑与神经网络控制： 详细介绍了模糊控制器的设计思想，如何将专家的经验知识转化为控制规则，并探讨了神经网络模型参考自适应控制（NMRAC），利用神经网络强大的非线性逼近能力来补偿模型误差或直接构建控制器。 数据驱动与强化学习初步： 考虑到实际工程中精确模型获取的困难，本书引入了数据驱动控制的基本思想，即直接从输入输出数据中设计控制器。特别是对基于模型的强化学习（Model-Based RL）在控制问题中的应用进行了概述，展示了如何利用智能体与环境的交互来学习最优控制策略。 结语：理论与实践的无缝对接 《现代控制理论及其应用》全书结构严谨，逻辑清晰，不仅是控制工程、自动化、机械电子等专业学生不可或缺的教材，也是从事系统分析、设计与调试的工程师进行理论升级和解决复杂工程问题的有力参考手册。书中穿插了大量的工程实例，旨在确保读者能够将抽象的数学工具转化为解决实际问题的具体方案。掌握本书内容，意味着您已具备了驾驭现代复杂工程系统的核心能力，能够自信地迎接从经典控制到智能控制的全面跨越。 ---
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