模糊控制及其在家用电器中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:林钢

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:2006-6

价格:17.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111188674

丛书系列:

图书标签:

• 模糊控制
• 智能家电
• 控制系统
• 自动化
• 嵌入式系统
• 电机控制
• 电器控制
• 人工智能
• 优化算法
• 现代控制理论

《智能控制理论与实践》 内容概述 《智能控制理论与实践》一书，旨在深入浅出地阐释现代智能控制的核心理念，并着重于将其理论知识转化为实际应用，特别关注在工业自动化、机器人技术、交通运输系统以及环境监测等多个关键领域的落地。本书并非对某一特定控制理论的局限性探讨，而是以广阔的视角，汇聚了包括模糊逻辑控制、神经网络控制、遗传算法优化控制、以及这些技术融合形成的混合智能控制策略等多种前沿的智能控制方法。 全书结构严谨，从基础理论的构建出发，逐步深入到复杂系统的建模、分析与设计。首先，第一部分“智能控制基础理论”将带领读者回顾并巩固必要的数学和系统基础，例如线性系统理论、非线性系统特性、概率统计基础以及一些基本的优化算法。随后，本书将重点介绍模糊逻辑控制的原理，包括模糊集合、模糊规则的构建、模糊推理过程、以及去模糊化技术。这部分内容将通过大量的图示和实例，帮助读者理解如何将人类的经验知识和领域专长转化为精确的模糊控制规则，从而处理那些难以用精确数学模型描述的复杂系统。 紧接着，本书将详细讲解人工神经网络在控制领域的应用。从神经网络的基本结构（如感知机、多层前馈网络、循环神经网络）开始，深入探讨其学习算法（如反向传播算法）和在系统辨识、模型预测以及直接控制中的作用。本书会特别强调不同神经网络拓扑结构适用于不同类型控制问题的特点，并介绍如何利用神经网络逼近复杂的非线性函数，从而实现对未知或变化系统的有效控制。 遗传算法作为一种仿生优化算法，在智能控制领域同样占据重要地位。本书的第三部分将深入剖析遗传算法的原理，包括染色体表示、选择、交叉、变异等操作，并展示如何利用遗传算法对模糊控制器参数进行优化，或直接生成神经网络的连接权重，从而实现控制器的自适应与自学习。这部分内容将引导读者理解如何将优化思想融入控制系统的设计之中，以获得最优的控制性能。 在对各类独立智能控制技术进行深入讲解之后，本书将重点转向“混合智能控制策略”。这是当前智能控制研究的热点，也是解决复杂实际问题最有效的途径之一。本书将详细介绍如何将模糊逻辑、神经网络和遗传算法等技术进行有机结合，形成优势互补的混合智能控制系统。例如，模糊神经网络（Fuzzy Neural Networks, FNNs）将模糊逻辑的解释性和神经网络的学习能力结合起来；遗传模糊系统（Genetic Fuzzy Systems, GFS）则利用遗传算法优化模糊系统的性能。本书将通过案例分析，展示这些混合方法的强大之处，以及它们如何克服单一控制方法在面对高度不确定性、时变性和强耦合性系统时的局限性。 本书的另一大亮点在于其“应用导向”的特色。在理论讲解的各个环节，都紧密结合了实际应用场景。理论部分结束后，本书的后半部分将进入“智能控制在关键领域的应用”。这一部分将不再仅仅是理论的堆砌，而是通过具体项目的分析，展示智能控制技术如何在实际工程中发挥作用。 在工业自动化领域，本书将探讨如何利用智能控制技术实现生产线的智能化改造，例如复杂生产流程的优化控制，机器人手臂的精确轨迹规划与执行，以及生产过程中的故障诊断与预警。读者将了解到如何使用模糊PID控制器来优化传统PID控制器的性能，如何利用神经网络进行工件识别与装配，以及如何通过遗传算法来优化生产调度。 在机器人技术领域，本书将深入研究机器人的感知、决策与控制问题。例如，如何利用传感器数据（视觉、触觉等）通过神经网络进行环境建模和目标识别，如何利用模糊逻辑进行机器人的路径规划和避障，以及如何利用强化学习（作为智能控制的一种形式）来训练机器人完成复杂的运动任务。本书还将讨论多机器人协同作业中的智能协调与控制问题。 在交通运输系统方面，本书将探讨智能交通信号控制、自动驾驶车辆的控制策略以及交通流预测等。例如，如何利用模糊逻辑和神经网络来实时优化交通信号灯配时，以缓解交通拥堵；如何利用各种智能控制技术来实现自动驾驶车辆的精确转向、加速和制动；以及如何利用大数据和机器学习来预测交通流量，并提前采取应对措施。 在环境监测与治理领域，本书将展示智能控制技术在水质监测、空气污染控制以及能源管理等方面的应用。例如，如何利用模糊逻辑和神经网络来分析水体中的污染物浓度，并预测水质的变化趋势；如何利用智能控制器来优化工业废气处理设备的运行参数，以达到最佳的净化效果；以及如何利用智能算法来优化建筑物的能源消耗，实现节能减排。 此外，本书还可能涉及航空航天（如飞行器的自适应控制）、生物医学工程（如医疗设备的智能控制）等其他重要应用方向，但会以更精炼的方式呈现，强调其通用性和可迁移性。 为了帮助读者更好地掌握智能控制技术，本书在每个章节都配有详实的理论推导、清晰的算法描述、丰富的实例分析以及适量的练习题。其中，实例分析将涵盖从原理演示到实际系统实现的完整过程，并可能附带一些伪代码或简化的编程示例，以帮助读者理解算法的具体实现。对于更高级的应用，书中也会提供相关的工具箱和开发环境的介绍，引导读者进行更深入的实践。 本书在内容上力求全面性与深度并重。它既为初学者提供了坚实的理论基础，又为研究者提供了前沿的思路与方法。作者在撰写过程中，特别注意避免使用过于晦涩的语言，并力求用生动形象的比喻来解释复杂的概念，确保不同背景的读者都能有所收获。 总而言之，《智能控制理论与实践》是一本集理论性、系统性、应用性于一体的智能控制领域的重要参考书籍。它不仅能够帮助读者建立起对智能控制技术的深刻理解，更能启发读者将这些强大的工具应用于解决现实世界中的各种复杂问题，推动科技进步和社会发展。本书强调的不是单一技术的独特性，而是不同智能控制思想的融合与协同，以及它们如何共同构建更加智能、高效、可靠的控制系统。

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说实话，我拿起这本书的时候，内心是有些忐忑的。我对“模糊”这个词汇的理解，通常停留在哲学层面或者一些模糊的描述上，不太确定它在严谨的工程学科中究竟能发挥多大的作用，尤其是在需要精确控制的领域。我之前读过一些关于经典PID控制的书籍，它们对于线性系统的处理非常成熟，但对于那些非线性和模型难以精确建立的系统，往往束手无策。我希望这本书能给我一个全新的视角，让我理解如何利用人类的经验知识和常识，去构建一个比传统数学模型更具鲁棒性的控制系统。我非常关注其中关于“规则库”构建的部分，这才是模糊控制的核心魅力所在，如何将那些模糊的“如果……那么……”语句转化为可执行的代码，并且保证其稳定性和实时性。如果作者能提供一些关于如何进行模糊推理和解模糊处理的深入探讨，特别是关于不同解模糊方法对最终控制效果的影响对比，那这本书的价值就太大了。这本书的厚度也暗示了内容的深度，希望它不是空泛的理论堆砌，而是充满了切实可行的设计哲学。

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从一个侧重于系统性能评估的角度来看，我最看重的是这本书对“性能指标”和“鲁棒性分析”的论述。毕竟，一个再巧妙的控制算法，如果缺乏严格的性能验证和稳定性证明，在实际生产线上是无法被接受的。我希望作者能提供一些严谨的数学工具来分析模糊控制系统的稳定性，例如李雅普诺夫稳定性理论在模糊系统中的应用。此外，关于控制器的“自适应”能力也是我关注的焦点。现代设备的工作环境千变万化，控制器需要具备一定的自我修正能力。如果这本书能够深入探讨如何设计一个能够根据系统运行状态自动调整模糊隶属度函数或规则库的机制，那就不仅仅是一个“模糊控制器”的设计手册，而是一个“智能控制系统”的构建指南了。我对那些只停留在仿真阶段的应用案例不感兴趣，我更倾向于看到在真实负载和工况下进行的长周期测试报告和数据分析。

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这本书的标题中提到了“在家用电器中的应用”，这让我感到非常好奇，因为它似乎将高深的控制理论拉到了日常生活的层面。我通常认为家用电器，比如洗衣机、空调或者电饭煲，其控制策略相对简单，主要依赖于预设的程序和简单的反馈。我非常想知道，在这些看似简单的设备中，模糊控制究竟能带来哪些本质上的提升？难道是为了实现更精准的温度控制，还是为了优化能源消耗曲线，使其运行更加安静平稳？我期待书中能有详尽的对比分析，明确指出采用模糊控制后，相对于传统的开关量控制或简单的比例控制，在用户体验（比如舒适度、噪音水平）和能耗效率方面，具体提升了多少百分比。如果能通过图表清晰地展示不同工作模式下，模糊控制如何平滑地过渡，而不是生硬地切换，那无疑将是这本书最贴近大众、也最引人入胜的部分。这种从微观到宏观的视角切换，非常具有吸引力。

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我主要的研究方向是工业自动化领域的新型传感器数据融合，这个领域最大的挑战之一就是如何处理来自不同传感器、不同采样率、不同置信度的数据。传统卡尔曼滤波等方法在模型假设不成立时表现会急剧下降。我一直在寻找一种能够更好地整合专家经验和实时数据的方法。我注意到这本书的结构似乎是从基础概念开始，逐步深入到高级应用。我个人更感兴趣的是那些跨学科的应用案例，比如在流程工业中，如何利用模糊逻辑来优化批次生产的转化率，或者在更复杂的机械臂运动控制中，如何用它来补偿机械臂的摩擦和死区。我期待这本书能提供一个完整的软件实现框架或者至少是伪代码示例，这样我可以更容易地将书中的思想移植到我自己的编程环境中去测试。如果能详细讨论模糊控制与神经网络或其他智能算法的混合应用，那就更符合当前的研究热点，那将是锦上添花的一笔。

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这本书的封面设计得非常吸引人，那种深邃的蓝色调配上一些抽象的电路图纹理，一下子就让人联想到控制理论的复杂与美感。我是在一个技术交流会上偶然看到有人在讨论这本书，当时主要关注的是它在具体工程实践中的应用案例，尤其是在那些对精度要求极高的设备上。我对控制系统一直抱有浓厚的兴趣，但传统的教科书往往过于侧重理论推导，读起来枯燥乏味，很难将那些复杂的数学模型与实际的物理世界联系起来。这本书的作者似乎深谙此道，从目录上看，它似乎花了大量的篇幅去介绍如何将那些抽象的算法“落地”，如何处理实际环境中的不确定性和噪声干扰。我特别期待它能详细阐述在面对系统参数时变的工况下，如何动态调整控制器的增益，实现更平滑、更节能的运行效果。如果能配上一些实际的测试数据图表，那就更好了，那样可以直观地比较不同控制策略下的性能差异。总而言之，这本书给我的第一印象是，它不仅仅是一本理论参考书，更像是一本面向工程实践的“操作指南”，让人忍不住想立刻翻开看看那些巧妙的解决方案。

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