Delay Compensation for Nonlinear, Adaptive, and PDE Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Krstic, Miroslav

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2009-9

价格:$ 134.47

装帧:

isbn号码:9780817648763

丛书系列:

图书标签:

Delay systems
Nonlinear systems
Adaptive control
Partial differential equations
Compensation techniques
Control theory
Mathematical control
System analysis
Robust control
Observer design

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具体描述

Shedding light on new opportunities in predictor feedback, this book significantly broadens the set of techniques available to a mathematician or engineer working on delay systems. It is a collection of tools and techniques that make predictor feedback ideas applicable to nonlinear systems, systems modeled by PDEs, systems with highly uncertain or completely unknown input/output delays, and systems whose actuator or sensor dynamics are modeled by more general hyperbolic or parabolic PDEs, rather than by pure delay. Replete with examples, Delay Compensation for Nonlinear, Adaptive, and PDE Systems is an excellent reference guide for graduate students, researchers, and professionals in mathematics, systems control, as well as chemical, mechanical, electrical, computer, aerospace, and civil/structural engineering. Parts of the book may be used in graduate courses on general distributed parameter systems, linear delay systems, PDEs, nonlinear control, state estimator and observers, adaptive control, robust control, or linear time-varying systems.

《非线性、自适应与偏微分方程系统延迟补偿》图书简介在现代工程与科学领域，许多关键系统都面临着一个普遍存在的挑战：延迟。无论是航空航天中的飞行控制、生物医学中的药物输送、化学过程中的反应控制，还是通信网络中的数据传输，系统内部或外部的信号传输、处理以及执行器响应都不可避免地伴随着时间上的滞后。这种延迟，特别是当系统本身具有非线性特性、能够根据环境变化进行自适应调整，或者由复杂的偏微分方程（PDE）描述时，会严重影响系统的性能、稳定性和鲁棒性，甚至导致系统失控。本书《非线性、自适应与偏微分方程系统延迟补偿》深入探讨了针对这类复杂系统实现有效延迟补偿的关键理论、方法与技术。本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解，揭示延迟在这些先进系统中所扮演的关键角色，以及如何通过精密的控制策略来克服其负面影响。核心内容概述：本书首先从基础概念入手，清晰地界定了不同类型的延迟（如纯延迟、分布延迟）及其在不同系统模型中的表现形式。随后，将重点转向非线性系统的延迟补偿，介绍如何利用反馈线性化、动态面控制、滑模控制等先进的非线性控制技术，有效地处理非线性系统固有的复杂动态特性与延迟的耦合作用。接着，本书将深入探讨自适应系统的延迟补偿。在许多实际应用中，系统的模型参数可能随时间变化，或者存在未知的外部干扰。自适应控制技术能够在线调整控制器参数以应对这些不确定性。本书将阐述如何设计能够同时处理系统不确定性与信号延迟的自适应延迟补偿器，例如基于Lyapunov-Krasovskii泛函的自适应方法、基于模型参考自适应控制（MRAC）的延迟补偿策略，以及如何处理具有时变延迟的自适应系统。本书的一个重要组成部分是针对偏微分方程（PDE）系统的延迟补偿。PDE系统描述的是具有空间和时间依赖性的动态过程，例如热传导、流体动力学、弹性力学等。这些系统中的延迟，无论是传感器延迟、执行器延迟还是边界条件延迟，都给控制带来了巨大的挑战。本书将介绍多种针对PDE系统的延迟补偿方法，包括基于边界控制的延迟补偿，例如利用反射原理或动态边界控制来抵消延迟的影响；基于内部模型控制（IMC）的延迟补偿，通过构建一个内部模型来预测系统状态并补偿延迟；以及针对集总参数PDE和分布式参数PDE系统的各种先进控制算法。技术方法与理论框架：本书在阐述各种延迟补偿方法时，将严格遵循严谨的数学理论框架。读者将接触到：稳定性分析: 强调利用Lyapunov-Krasovskii泛函、线性矩阵不等式（LMI）、H∞分析等工具，严格证明补偿后系统的稳定性，特别是在存在延迟和不确定性时。设计方法: 介绍多种延迟补偿器的设计流程，包括模型降阶、控制器参数整定、鲁棒性设计等。仿真与实验验证: 鼓励读者通过仿真软件（如MATLAB/Simulink）和实际实验来验证所提方法的有效性，并对算法的实际性能进行评估。先进控制理论的应用: 融合了现代控制理论的最新成果，如模型预测控制（MPC）在处理延迟和约束方面的优势，以及强化学习在复杂系统延迟补偿中的潜力。本书的特色与价值：系统性与全面性: 本书不仅涵盖了基础理论，还深入探讨了针对非线性、自适应和PDE系统的延迟补偿前沿问题。理论与实践结合: 强调理论方法的严谨性，同时提供实际可行的设计思路和算法，便于读者将其应用于实际工程问题。跨学科视角: 适用于控制工程、自动化、航空航天、机器人、生物医学工程、化学工程等多个领域的专业人士和研究人员。解决实际难题: 针对当前工程界和科研界普遍存在的延迟问题，提供切实有效的解决方案。通过阅读本书，读者将能够深刻理解延迟在复杂系统中的影响，掌握一系列强大的理论工具和设计方法，从而能够设计出更加稳定、精确和鲁棒的控制系统，推动相关领域的技术进步。本书是所有希望在复杂系统控制领域取得突破的工程师、研究人员以及高年级学生的宝贵资源。