工程控制论（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:钱学森

出品人:

页数:520

译者:

出版时间:2011-2

价格:150.00元

装帧:

isbn号码:9787030300942

丛书系列:中国科学技术经典文库 技术卷

图书标签:

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《现代系统工程：从理论到实践的深度剖析》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具实操性的现代系统工程框架，它超越了传统控制论的范畴，聚焦于复杂巨系统在不确定环境下的设计、分析、优化与可靠运行。全书结构严谨，逻辑清晰，内容涵盖了系统科学的基石理论、先进的建模方法、动态决策机制以及面向工程应用的集成策略。我们相信，面对当今世界日益增长的复杂性、互联性和瞬时变化的需求，掌握一套系统的、跨学科的工程思维至关重要。 第一部分：复杂系统科学基础与演化 本部分奠定了理解现代工程系统的理论基石。我们不再仅仅关注线性、稳态的系统，而是深入探讨非线性动力学、涌现现象与耗散结构。 1. 系统思维的重构： 阐述从还原论到整体论的思维转变，强调系统边界的设定、要素间关系的界定以及功能层次的分解。重点分析了系统复杂性的定量描述，引入了相互作用熵和结构复杂度指数等新概念，用以评估一个系统的内在组织难度和信息处理负荷。 2. 广义信息论在工程中的应用： 超越香农信息论的范畴，引入因果熵（Causal Entropy）和描述长度理论，探讨信息如何在系统内部流通、损耗和重构，指导我们如何设计信息效率更高的控制架构。 3. 自组织与演化系统： 详细分析了耗散系统的能动性，讲解了如何识别和利用系统自发趋向有序状态的内在驱动力。这包括对Prigogine’s Dissipative Structures在工程维护和弹性恢复中的启发式应用。 4. 多主体交互模型（Multi-Agent Interaction）： 引入博弈论的非合作均衡和群体智能（Swarm Intelligence）的初步概念，为后续的分布式控制打下基础。 第二部分：高级建模与仿真技术 本部分聚焦于如何精确、高效地捕捉和描述现实世界中难以精确量化的复杂系统行为。 1. 混合系统建模（Hybrid System Modeling）： 针对包含连续动力学和离散事件的系统（如现代制造流程、交通网络），本书详细介绍了状态机理论在集成连续时间微分方程中的应用，以及混合自动机（Hybrid Automata）的构建与验证方法。 2. 基于代理的模型（Agent-Based Modeling, ABM）： 区别于传统的微分方程模型，ABM更适合模拟大量异质性个体（如用户、部件、传感器）的局部交互如何导致全局宏观模式的产生。我们提供了构建、校准和验证大规模ABM的实践指南。 3. 不确定性量化与传播： 面对传感器噪声、参数漂移和模型误差，本章引入了概率图模型（Probabilistic Graphical Models），特别是贝叶斯网络（Bayesian Networks），用于在不完全信息下进行最优推断。同时，探讨了区间算术（Interval Arithmetic）在保守但可靠的性能边界估计中的应用。 4. 高维系统降阶技术： 针对计算复杂度极高的系统，系统介绍了本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition, POD）和模态分析，以抽取系统最主要的动态特征，实现高效的实时仿真和控制设计。 第三部分：适应性与鲁棒性设计 本部分是本书的核心，关注系统如何在面对未预期的干扰和环境变化时保持功能完整性和性能要求。 1. 鲁棒控制理论的深化： 从经典的$H_{infty}$控制出发，深入探讨$mu$-分析（Structured Singular Value Analysis）在处理模态不确定性时的优越性。同时，介绍了滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）在高动态系统中的应用及其抖振问题的解决策略。 2. 模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）的扩展： 详细阐述了MPC如何通过在线优化实现对约束的显式处理。重点讲解了非线性MPC（NMPC）在求解实时优化问题时的计算挑战，并介绍了求解器算法的工程优化技巧。 3. 自适应与学习机制： 引入基于误差的自适应控制（Model Reference Adaptive Control, MRAC），使系统参数能够实时跟踪未知的变化。更进一步，结合现代强化学习（Reinforcement Learning）的最新成果，探讨如何利用经验数据在复杂环境中自主发现最优控制策略，并讨论其在工程应用中的收敛性与安全性保证。 4. 容错与弹性（Fault Tolerance and Resilience）： 探讨系统故障诊断与隔离（FDI）的先进方法，包括判别函数法和基于观测器的自适应估计。重点分析了重构策略的设计，确保系统在关键部件失效后能够迅速过渡到降级但可操作的状态。 第四部分：工程集成与生命周期管理 本部分将理论与实践紧密结合，关注复杂系统在整个生命周期内的管理和优化。 1. 大规模系统集成方法： 引入架构权衡分析（Trade-off Analysis）和需求可追溯性矩阵，指导不同工程子系统（硬件、软件、算法）之间的接口定义与集成验证。 2. 系统安全性工程（Safety Engineering）： 深入探讨形式化方法（Formal Methods）在验证关键系统行为（如安全互锁）方面的作用，避免使用基于仿真的启发式安全评估。介绍了故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）的深化应用。 3. 运行状态评估与数字孪生（Digital Twin）： 阐述如何利用实时传感数据驱动的仿真模型（数字孪生）进行预测性维护（Predictive Maintenance）和健康管理（Prognostics and Health Management, PHM）。重点分析了如何维护模型与物理实体之间的时间同步和状态一致性。 4. 工程优化的高级策略： 介绍多目标优化（Multi-Objective Optimization），如帕累托前沿的求解，用于平衡性能、成本、能耗和寿命等相互冲突的目标。探讨了群优化算法（如粒子群优化, PSO）在离线参数整定中的有效性。 目标读者： 本书面向从事复杂系统设计、研发、运营与维护的高级工程师、系统架构师、以及相关专业的研究生和博士生。它要求读者具备扎实的数学基础（微积分、线性代数）和初步的控制理论知识，是系统控制与工程科学领域一份深入、前沿的参考手册。通过阅读本书，读者将能够驾驭高度耦合、高动态和高不确定性的现代工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

1.本书是宋健等人在钱学森先生原著《Engineering Cybernetics》的基础上编写的。 　　2.钱氏的原著是经典控制论在工程技术上的推广。 　　3.宋健在本书引入了以状态空间法为基础、以最优控制为特征的现代控制论，与钱氏的原作有很大的不同。 　　4.在控制论和系统科学领...  

评分☆☆☆☆☆

1.本书是宋健等人在钱学森先生原著《Engineering Cybernetics》的基础上编写的。 　　2.钱氏的原著是经典控制论在工程技术上的推广。 　　3.宋健在本书引入了以状态空间法为基础、以最优控制为特征的现代控制论，与钱氏的原作有很大的不同。 　　4.在控制论和系统科学领...  

评分☆☆☆☆☆

1.本书是宋健等人在钱学森先生原著《Engineering Cybernetics》的基础上编写的。 　　2.钱氏的原著是经典控制论在工程技术上的推广。 　　3.宋健在本书引入了以状态空间法为基础、以最优控制为特征的现代控制论，与钱氏的原作有很大的不同。 　　4.在控制论和系统科学领...  

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

1.本书是宋健等人在钱学森先生原著《Engineering Cybernetics》的基础上编写的。 　　2.钱氏的原著是经典控制论在工程技术上的推广。 　　3.宋健在本书引入了以状态空间法为基础、以最优控制为特征的现代控制论，与钱氏的原作有很大的不同。 　　4.在控制论和系统科学领...  

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的阅读难度是存在的，它要求读者具备一定的数理基础和逻辑分析能力。但与难度并存的，是无与伦比的知识密度和洞察力。作者在讨论控制系统的设计哲学时，展现出一种近乎哲学家的高度。他不仅仅关注“如何让系统动起来”，更深刻地探讨了“我们为什么要以这种方式控制它”以及“这种控制方式可能带来的伦理和长远影响”。这种超越技术层面的思考，让这本书的价值瞬间拔高了好几个档次。我特别赞赏作者在引述前人研究成果时的谦逊态度，他总是能公正地评价不同学派的优缺点，不偏不倚，这使得整本书的论述显得尤为客观和可信。对于渴望成为领域专家的读者而言，这本书无疑是一部不可或缺的案头宝典，它提供了理解整个学科全貌的“上帝视角”。虽然有些章节需要我放慢速度，甚至停下来查阅一些辅助资料，但每一次的攻克，都带来了巨大的成就感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量简直无可挑剔，纸张的手感细腻光滑，印刷的字迹清晰锐利，即便是长时间阅读也不会让眼睛感到疲劳。我是一个对阅读体验有较高要求的人，很多时候，一本好书的物理属性会极大地影响我对内容的接受程度。在这方面，《工程控制论（上册）》的表现非常出色，它让我愿意主动去拿起它，而不是把它束之高阁。当然，内容本身才是王道。我注意到作者在阐述复杂算法时，并没有采用那种冷冰冰的公式堆砌，而是加入了很多历史背景和发展脉络的叙述。这种“讲故事”的方式，使得原本可能让人望而却步的理论变得生动起来，好像作者正坐在我对面，耐心而又不失幽默地为你解开每一个疑惑。它不是简单地告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会是这样”，这种追溯本源的探讨，极大地提升了我的理解深度。我特别喜欢其中关于“鲁棒性设计”的探讨，那种深入骨髓的严谨和对实际工程约束的充分考量，让人肃然起敬。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很吸引人，那种深邃的蓝色调配上未来感的金色字体，立刻就让人感觉这是一本重量级的著作。刚拿到手的时候，我还没来得及深入阅读，就被它散发出的那种学术气息给镇住了。我以为会是那种枯燥乏味的教科书，但翻开目录后，发现它涵盖的领域非常广泛，从基础的系统理论到复杂的决策优化，脉络清晰，结构严谨。作者的行文风格非常老练，引经据典的功底深厚，能把一些抽象的概念用非常具象的例子来阐释，这对于我们这种非专业背景的读者来说，无疑是一个巨大的福音。我特别欣赏它在讨论工程实践问题时，不拘泥于单一的学科视角，而是能巧妙地融合数学、控制论乃至一点点哲学思考，让人在阅读中能不断产生新的联想。虽然我目前只看了前几章，但已经能感受到它在构建一个完整的知识体系上的用心良苦。这本书绝对不是那种读过就忘的快餐读物，它需要你静下心来，反复咀嚼，才能真正领会其中精髓。我期待着后续章节能带来更多关于前沿控制技术和复杂系统治理的真知灼见。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初抱着试一试的心态购入此书的，因为这个领域常常充斥着大量的术语和晦涩的描述。然而，这本书的引人入胜之处在于它成功地搭建了一座从宏观愿景到微观实现之间的桥梁。作者似乎深谙读者的认知曲线，总能在关键时刻插入一些巧妙的比喻或类比，帮助读者稳定住心神。例如，在解释反馈机制的稳定性时，他引入了一个关于城市交通流量调控的生动案例，让我立刻抓住了核心要点，而不是被那些复杂的微分方程搞得晕头转向。这本书的结构安排也体现了高度的智慧，它不像有些技术书籍那样平均用力，而是根据知识点的内在逻辑，有详有略。对于基础概念的铺垫扎实到位，为后续深入研究打下了坚实的理论基础。我感觉自己不是在读一本纯粹的工程学书籍，更像是在跟随一位经验丰富的导师进行一次漫长而富有启发的学术漫步。每次合上书本，脑海里都会留下一些久久不散的思考点，这才是好书的标志。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排方式极其注重读者的学习体验，大量的图表和示意图被精心地穿插在文字论述中，而且这些视觉辅助工具的设计绝非敷衍了事，每一个图示都精确地对应着旁边的理论阐述，起到了画龙点睛的作用。我发现，当我遇到难以理解的数学推导时，只要回头去看相应的图，很多疑惑便迎刃而解了。这表明作者在撰写过程中，不仅是学术上的权威，更是一位出色的教育家。他深知复杂理论的传播障碍在哪里，并提前做好了铺垫和引导。书中对于特定控制算法的演进历史回顾也做得很到位，能让人清晰地看到技术是如何一步步迭代和完善的，这种历史的纵深感让人对所学知识有了更深的敬畏。总而言之，这是一部将严谨的学术深度、清晰的逻辑层次和人性化的阅读设计完美结合的典范之作。它不仅是工具书，更是一部能激发持续学习热情的启蒙读物。

评分☆☆☆☆☆

不敢想钱老用玩的精神写出来一个学科

评分☆☆☆☆☆

覆盖面很广，从基本控制原理到最优控制

评分☆☆☆☆☆

我这种水平读这部著作还是差太多了。

评分☆☆☆☆☆

不敢想钱老用玩的精神写出来一个学科

评分☆☆☆☆☆

我这种水平读这部著作还是差太多了。