Stability and Stabilization

Stability and Stabilization pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Terrell, William J.
出品人:
页数:474
译者:
出版时间:2009-1
价格:$ 98.88
装帧:
isbn号码:9780691134444
丛书系列:
图书标签:
  • 稳定性
  • 控制理论
  • 系统工程
  • 动态系统
  • 数学建模
  • 工程应用
  • 反馈控制
  • 优化
  • 鲁棒性
  • 非线性系统
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

"Stability and Stabilization" is the first intermediate-level textbook that covers stability and stabilization of equilibria for both linear and nonlinear time-invariant systems of ordinary differential equations. Designed for advanced undergraduates and beginning graduate students in the sciences, engineering, and mathematics, the book takes a unique modern approach that bridges the gap between linear and nonlinear systems. Presenting stability and stabilization of equilibria as a core problem of mathematical control theory, the book emphasizes the subject's mathematical coherence and unity, and it introduces and develops many of the core concepts of systems and control theory. There are five chapters on linear systems and nine chapters on nonlinear systems; an introductory chapter; a mathematical background chapter; a short final chapter on further reading; and, appendixes on basic analysis, ordinary differential equations, manifolds and the Frobenius theorem, and comparison functions and their use in differential equations. The introduction to linear system theory presents the full framework of basic state-space theory, providing just enough detail to prepare students for the material on nonlinear systems. This title focuses on stability and feedback stabilization. It bridges the gap between linear and nonlinear systems for advanced undergraduates and beginning graduate students. It balances coverage of linear and nonlinear systems. It covers cascade systems. It includes many examples and exercises.

动态系统控制理论与应用前沿 本书聚焦于复杂工程系统中的稳定性分析、控制设计与优化,深入探讨了非线性、不确定性、时滞等挑战性问题的处理方法。 第一部分:基础理论的深化与拓展 本书从经典的李雅普诺夫稳定性理论出发,系统地回顾了线性定常系统、线性定变系统的判据和方法。随后,将理论推向非线性领域,详细阐述了拉萨尔不变集原理、全局渐近稳定性的判定、有限时间稳定性的研究,并引入了依赖于输入/输出特性的输入导出稳定性(ISS)概念及其在网络化系统中的应用。对于涉及能量耗散和结构保持的系统,本书深入剖析了李雅普诺夫函数的构造技巧,特别是二次型以外的复杂函数的构造方法,如三角函数系、积分形式的函数等,并讨论了如何利用能量守恒原理辅助稳定性分析。 在不确定性系统方面,本书超越了传统的鲁棒性分析框架。重点讨论了界限不确定的多面体系统、多参数不确定性,以及参数具有概率分布的随机不确定性。针对结构不确定的模型(如存在未建模动态或参数摄动),本书详细介绍了μ-分析法、保成本($H_infty$)控制的设计,并结合线性矩阵不等式(LMI)求解技术,为实际工程中的鲁棒控制器设计提供了详尽的步骤和案例。 时滞系统(Systems with Delays)作为工程中普遍存在的现象,占据了核心章节。本书区分了纯纯滞后、分布滞后和时间变化滞后,并针对这些情况下的稳定性问题,推导了新的时滞依赖型李雅普诺夫泛函(Delay-dependent Lyapunov Functionals)的构造方法,特别是那些能够更精确地估计时滞边界的泛函。书中还涵盖了基于无穷维系统理论的稳定性分析,如利用特征值分布和频谱分析来评估时滞对系统动态的影响。 第二部分:先进控制设计方法论 本部分将理论与前沿控制技术相结合,旨在解决传统线性二次调节器(LQR)和极点配置方法难以应对的复杂控制问题。 模型预测控制(MPC)的集成与扩展: 本书不仅介绍了标准基于模型的MPC的原理、优化问题转化和实时求解的挑战,更侧重于其在约束系统中的应用。详细分析了软约束、硬约束的处理策略,以及如何通过引入滚动优化和增量控制律来确保系统的实时可行性。针对非线性系统,本书引入了基于迭代线性化(如实时迭代线性二次控制,RILQC)和基于准确线性化(如精确状态线性化,ESL)的非线性模型预测控制(NMPC)的设计流程和收敛性保证。此外,本书还探讨了在传感器故障或通信延迟存在下的鲁棒MPC(RMPC)的设计,利用区间观测器和不确定性集合来保证控制性能。 自适应与学习控制: 针对模型参数未知或随时间变化的系统,本书深入探讨了基于梯度的方法(如梯度下降法、鲁棒自适应控制)和基于参考模型的方法(如MRAC)。特别关注了先进的基于切换和重设机制的自适应控制,以克服纯粹基于签名的算法在光滑性上的不足。在学习控制领域,书中介绍了基于数据驱动的控制方法,例如在线强化学习(RL)在机器人操作和复杂流程控制中的初步应用,重点阐述了如何将经典控制稳定性理论(如Lyapunov稳定性)融入到RL的奖励函数设计和策略评估中,以保证学习过程的安全性。 多智能体系统(MAS)与协同控制: 面对分布式决策和协作任务的需求,本书将稳定性分析扩展到由多个相互连接的代理组成的系统。详细讨论了基于图论的通信拓扑结构对系统稳定性的影响,包括连通性、拉普拉斯矩阵的特征值分析。针对一致性问题(Consensus),本书介绍了基于拉普拉斯矩阵的分布式一致性算法,并研究了在存在延迟和动态不确定性时的分布式最优控制问题。此外,还讨论了如何利用分布式观测器(如卡尔曼滤波或扩展卡尔曼滤波的分布式变体)来实现状态估计和控制的解耦。 第三部分:特定领域的高级应用与案例分析 本部分聚焦于本书所涵盖理论在实际工程挑战中的落地。 智能电网与能源系统: 在电力系统领域,本书探讨了并网逆变器的暂态稳定性和次同步振荡的抑制。利用$H_infty$控制和先进的同步参考系(SRF)下的控制设计,分析了如何处理电网阻抗变化带来的不确定性。此外,还涉及了分布式能源(DER)接入后对电网惯量和频率稳定性的影响,以及基于MPC的能量管理系统(EMS)设计,用以优化储能设备的充放电策略。 航空航天与高动态飞行器: 针对高机动性飞行器,本书分析了气动弹性效应(Aeroelasticity)对稳定性的影响,并讨论了如何利用非线性控制(如反馈线性化、滑模控制)来处理高攻角下的气动非线性。在姿态控制方面,书中对基于四元数的非线性控制器进行了详细推导,并结合了先进的惯性测量单元(IMU)数据融合技术,评估了观测器精度对闭环稳定性的敏感性。 网络化与安全控制: 随着物联网(IoT)和工业控制系统(ICS)的普及,通信延迟、丢包和网络攻击成为新的威胁。本书专门分析了量化控制(Quantized Control)对稳定性的影响,探讨了信息带宽限制下的控制设计。针对网络攻击,书中引入了攻击检测与隔离(Attack Detection and Isolation, ADI)框架,并研究了如何设计具有内在抗毁性的控制结构,例如基于物理冗余和信号滤波的鲁棒性增强方法。 结论与展望: 本书最后总结了当前动态系统控制领域中尚未完全解决的开放性问题,包括高维非凸优化问题的求解、数据驱动的理论与纯模型方法的融合,以及在极大规模分布式系统中实现全局最优控制的理论框架。本书旨在为研究生、科研人员以及高级工程师提供一个全面、深入且具有前瞻性的理论工具箱,以应对未来复杂工程系统控制的挑战。

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

《Stability and Stabilization》这本书,与其说是一本科学读物,不如说是一部关于“如何在不确定中寻求确定”的智慧之书。作者并没有试图给出绝对的解决方案,而是提供了一系列理解和应对不稳定性的工具和视角。我最欣赏的一点是,书中对“阈值效应”(Threshold Effect)的阐述,它揭示了许多系统在经历一个渐进的变化后,可能会在某个临界点突然发生剧烈的转变。这让我对“量变”与“质变”的关系有了更深刻的认识,也警示我在面对潜在的不稳定因素时,要保持高度警惕,切不可掉以轻心。书中关于“负反馈控制”的详细讲解,更是让我看到了,如何通过巧妙的调节机制,来抵消干扰,维持系统的稳定运行。这不仅仅适用于工程领域,也适用于个人管理和团队协作。这本书让我明白,稳定性并非是天生的,而是通过不断的学习、调整和优化来实现的。它是一本能够启迪思考,赋能行动的优秀著作。

评分

这本书,《Stability and Stabilization》,无疑是我近来阅读过的最“硬核”但也最“硬核”的书。它毫不避讳地深入到各种复杂的科学原理和数学模型之中,但令人惊叹的是,作者总能找到一种方式,将这些晦涩的知识变得生动有趣。我尤其欣赏书中关于“耗散结构”(Dissipative Structures)的讲解,它颠覆了我过去认为“有序”必然来自“外部干预”的观念,让我认识到,许多自发形成的有序结构,恰恰是在不断与外界交换能量和物质的过程中实现的。这对我理解生命现象和宇宙演化都产生了深远的影响。书中对“多重稳定态”(Multiple Stable States)的探讨也让我大开眼界,它解释了为什么同一个系统,在不同的初始条件下,可能走向截然不同的稳定状态。这让我对“选择”的意义有了更深刻的理解,同时也意识到,微小的差异在复杂系统中可能被放大,从而导致巨大的后果。总而言之,这是一本极具挑战性但也极具回报的书,它逼迫我去思考,去推理,去建立联系,从而获得对世界更深层次的理解。

评分

《Stability and Stabilization》这本书,给我最大的感受是——“稳定并非理所当然”。作者通过大量的实例和严谨的分析,让我认识到,我们习以为常的许多“稳定”状态,背后都隐藏着无数精巧的设计和持续的努力。我特别喜欢书中对“鲁棒性设计”的探讨,它不仅仅是简单的“加强”,而是通过引入冗余、多样性、反馈等多种机制,来构建能够抵抗各种未知风险的系统。例如,生物体的免疫系统、互联网的分布式结构,都是这类鲁棒性设计的绝佳范例。作者在分析“不稳定性”的成因时,也极具启发性,他将问题归结为“能量的不可控释放”和“信息的失真传递”,这两种看似简单的原因,却能解释从自然灾害到经济危机等各种复杂现象。这本书让我开始更加敬畏我们周围世界的复杂性,同时也更加珍视那些来之不易的稳定。它提醒我们,维护稳定需要持续的关注和智慧,绝不能掉以轻心。

评分

《Stability and Stabilization》这本书,从我个人的阅读体验来说,它更像是一部“关于系统韧性的百科全书”。作者在书中广泛涉猎了从物理学、化学、生物学到经济学、社会学等多个学科领域,并从中提炼出普遍适用的“稳定性”原则。我尤其印象深刻的是,书中关于“鲁棒性”(Robustness)的阐述,它不仅仅是强调系统在面对外部干扰时保持原有状态的能力,更深入探讨了系统如何通过内在的冗余设计和适应性机制来增强这种能力。例如,在讲解生物进化过程中,作者通过对不同物种应对环境变化的策略进行比较,生动地说明了多样性和灵活性是维持长期稳定性的关键。同时,书中对“网络稳定性”的分析也极具启发性,它揭示了在复杂互联的系统中,单个节点的失效如何可能引发连锁反应,以及如何通过优化连接结构来提高整个网络的抗毁性。这本书让我明白了,稳定性并非是僵化不变,而是一种动态的、适应性的存在状态。它挑战了我过去将“稳定”等同于“停滞”的观念,让我认识到,真正的稳定,往往是源于不断的演化和调整。

评分

坦白说,《Stability and Stabilization》这本书,是那种一旦开始阅读,就很难停下来的类型。作者的叙事节奏把握得非常好,他能够在我对一个概念感到好奇的时候,及时地给出深入的解释,又在我感到疲惫的时候,插入一些生动的历史故事或者趣味性的案例。我尤其喜欢书中关于“演化稳定性”(Evolutionary Stability)的章节,它将达尔文的进化论与博弈论结合起来,解释了为什么在竞争环境中,某些策略能够长期保持优势。这对于理解社会行为、经济竞争甚至政治博弈都有着深刻的启示。作者在探讨“系统衰退”的原因时,也提到了“熵增定律”的应用,让我对能量的耗散和信息的丢失有了更清晰的认识。这本书让我明白,任何系统的稳定,都离不开能量的持续输入和信息的有效管理。它是一本既有理论深度,又有实践指导意义的杰作。

评分

这本《Stability and Stabilization》绝对是我近期阅读过的最令人兴奋的科学著作之一!它以一种前所未有的深度和广度,探讨了“稳定性”这一在自然界和工程领域都至关重要的概念。从宏观的天体运行到微观的原子结构,作者以清晰的逻辑和丰富的案例,层层剥开了事物保持自身稳定状态的奥秘。我尤其被书中关于动态系统稳定性的论述所吸引,它不仅仅是描述了系统如何趋于稳定,更是深入分析了导致不稳定性的因素以及如何通过巧妙的设计来抵消这些因素。例如,书中对生物体恒温机制的解读,让我对生命体顽强的适应能力有了全新的认识;对桥梁等大型工程结构抗风抗震设计的分析,更是将理论知识与实际应用完美结合,令人叹为观止。而且,作者并非仅仅停留在理论层面,他大量引用了历史上的经典实验和最新的前沿研究成果,使得这本书既有扎实的学术根基,又不失时代感。我最欣赏的一点是,作者没有回避复杂性,而是用一种引人入胜的方式,将那些看似高深莫测的数学模型和物理原理,转化为易于理解的语言和生动的比喻。读完这本书,我感觉自己对周围世界的理解又上升了一个台阶,仿佛打开了一扇新的认知大门,开始以一种更加系统和辩证的眼光去看待各种现象。这绝对是一本值得反复阅读、细细品味的经典之作。

评分

《Stability and Stabilization》一书的叙事方式堪称独特,它没有采用传统的线性叙述,而是通过一系列精心设计的“思想实验”和“情境模拟”来引导读者进入其探讨的核心。作者巧妙地将抽象的概念具象化,比如通过模拟一个摇摇欲坠的塔楼,来阐述结构稳定性所面临的挑战,然后逐步引入各种加固和支撑技术,直至最终实现坚不可摧。这种“沉浸式”的学习体验,极大地增强了阅读的趣味性和参与感。我特别喜欢书中关于“反馈机制”的章节,它将现实世界中普遍存在的负反馈和正反馈现象,用生动的语言和直观的图示进行了剖析,让我深刻理解了事物如何通过自我调节来维持平衡,或者又如何可能陷入失控的循环。作者在探讨“稳定化策略”时,更是将哲学思考融入其中,他提出的“动态平衡”的观点,挑战了我过去对“绝对稳定”的固有认知,让我认识到,真正的稳定性往往蕴含在不断的变化和适应之中。阅读这本书的过程,与其说是在吸收知识,不如说是在进行一场智力探险,每翻开一页,都充满了未知与惊喜。它不仅仅是一本关于科学的书,更是一本关于如何理解和应对不确定性的智慧之书,值得每一个对世界充满好奇的人仔细研读。

评分

《Stability and Stabilization》一书,对我而言,更像是一次对“事物本质”的深度探索。作者没有满足于停留在现象层面,而是试图去揭示事物得以维持自身存在、不至于崩溃瓦解的根本原因。我特别被书中关于“临界质量”(Critical Mass)和“临界温度”等概念的阐述所打动,它们生动地解释了为什么在某些条件下,系统会突然发生质的飞跃,或者瞬间崩塌。这让我联想到许多社会现象和个人成长过程中的类似转折点,原来背后都有着共通的“稳定性”规律在起作用。作者在分析“不稳定因素”时,也展现了其敏锐的洞察力,他不仅仅列举了外部的冲击,更深入探讨了系统内部存在的“自发性不稳定性”——比如过度的集中、反馈的失调等等。这让我开始审视自身以及我所处的环境,是否存在这些潜在的隐患。这本书的价值在于,它提供了一套理解世界运作的“底层逻辑”,让我们能够更清晰地看到事物之间的相互作用,以及它们如何在一个动态平衡中寻求稳定。

评分

我想说,《Stability and Stabilization》这本书给我的整体感受是——“深刻而又温暖”。说它深刻,是因为作者在字里行间所流露出的对世界运行规律的洞察力,简直令人惊叹。他不仅仅是在讲解“如何稳定”,更是在追问“为什么会不稳定”,以及“不稳定的意义何在”。书中对“涌现性”和“自组织”现象的阐述,让我对复杂系统中看似无序下的内在秩序有了更深的理解,这在生态系统、社会网络乃至人工智能等领域都有着广泛的启示。另一方面,说它温暖,是因为作者的写作风格充满了人文关怀。他并没有用冷冰冰的公式和术语来“恐吓”读者,而是用充满哲思的语言,将枯燥的科学原理赋予了生命和温度。例如,在探讨“系统崩溃”的可能性时,他并没有仅仅停留在技术层面,而是将其与人类社会可能面临的挑战联系起来,呼吁我们更加审慎地对待自身的行为和选择。这本书让我感到,科学不仅仅是关于“是什么”,更是关于“应该是什么”。它激励我去思考,如何在认识和运用稳定性原理的同时,也去构建一个更加稳定、和谐、可持续的未来。这绝对是一本能够触动灵魂的书,它让我对科学和人生都有了新的思考。

评分

初次翻开《Stability and Stabilization》,我原本以为会面对一本枯燥的学术专著,但事实证明,我的担忧完全是多余的。作者以一种极其生动和富有想象力的方式,将“稳定性”这一看似抽象的概念,展现在我的眼前。书中大量的类比和隐喻,将复杂的物理定律和数学模型,变得如同生活中的日常情景一般易于理解。我最喜欢的是其中关于“混沌边缘”的讨论,它揭示了许多系统恰恰在接近不稳定的临界点时,才展现出最强的创造力和适应性。这让我对“不稳定”本身有了一个全新的认知,不再仅仅将其视为威胁,而是理解其背后蕴含的巨大潜力和可能性。作者在书中构建了一个庞大的知识网络,将不同领域关于稳定性的研究巧妙地串联起来,形成了一个宏大的叙事。比如,他从天体物理学的轨道稳定性,一路讲到社会心理学的群体稳定性,再到经济学的市场稳定性,都通过统一的逻辑框架进行解读。这本书让我看到了不同学科之间的内在联系,极大地拓宽了我的视野,让我开始用一种更加系统和整体的视角来审视世界。

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