非线性系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:电子工业出版社

作者:(美)Hassan K. Kh

出品人:

页数:750

译者:

出版时间:2007-1

价格:89.00元

装帧:

isbn号码:9787121037047

丛书系列:国外计算机科学教材系列

图书标签:

• 非线性
• 控制
• nonlinear
• 英文原版
• 教材
• 学术
• 系统
• 非线性,英文原版,教材,学术
• 非线性系统
• 控制理论
• 动力系统
• 混沌
• 分形
• 稳定性
• 建模
• 仿真
• 应用数学
• 工程学

《现代控制理论：经典与前沿》 图书简介 本书旨在为读者构建一个全面、深入且具有前瞻性的现代控制理论知识体系。全书结构严谨，内容覆盖面广，从经典控制理论的基石出发，逐步过渡到复杂非线性、智能及自适应控制的前沿领域，强调理论的严密性与工程应用的紧密结合。本书不仅适合作为高等院校自动化、电子信息、航空航天、机械工程等专业本科高年级学生及研究生的核心教材，也是从事系统建模、分析与控制工程实践的工程师和研究人员的必备参考手册。 --- 第一部分：经典控制理论的坚实基础（第1章至第4章） 本部分着重回顾和巩固线性时不变（LTI）系统分析的经典方法，这是理解后续复杂系统的基石。 第1章：系统描述与数学模型 本章系统介绍了工程中常见的动态系统的数学描述方法，包括微分方程组、传递函数以及框图表示。重点讲解了状态空间表示法的优势，阐述了从物理直观到抽象数学模型的映射过程。详细分析了系统的线性化技术，为后续线性系统分析奠定基础。 第2章：时域分析与性能指标 深入探讨了线性系统的时域响应特性。从单位阶跃响应、脉冲响应入手，详细分析了系统的暂态性能（如超调量、调节时间）和稳态性能（如稳态误差）。本章引入了系统的稳定性判据，包括李雅普诺夫第一方法（暂态稳定性）和Routh-Hurwitz判据（代数稳定性）。 第3章：频率域分析与根轨迹法 本章将分析的视角转向频率域。详细阐述了传递函数的频率响应特性，包括波德图（Bode Plot）和奈奎斯特图（Nyquist Plot）的绘制与解读。重点剖析了频率响应在系统稳定性分析中的应用，如增益裕度和相角裕度。同时，系统地介绍了根轨迹法，阐述了通过移动系统极点（改变开环增益）来设计控制系统的基本思想和操作步骤。 第4章：经典反馈控制器的设计 基于前三章的分析工具，本章聚焦于经典PID（比例-积分-微分）控制器的设计。不仅讲解了如何根据时域指标整定PID参数（如Ziegler-Nichols法），还深入探讨了使用频率响应法（如相位裕度法）来设计超前和滞后补偿器，以优化系统的动态性能和抗干扰能力。 --- 第二部分：现代控制理论的核心框架（第5章至第8章） 本部分转向以状态变量为核心的现代控制理论，这是处理多输入多输出（MIMO）系统的关键工具。 第5章：状态空间表示与系统性质 本章构建了多变量系统的状态空间模型，详细介绍了如何将高阶微分方程转化为标准状态空间形式。核心内容包括系统的可控性与可观测性的定义、判据（如秩判据）及其物理意义。对于不可控或不可观测的子系统，进行了分解和分析。 第6章：状态反馈与极点配置 本章是现代控制设计的核心。系统地推导了Ackermann公式，阐述了如何通过全状态反馈来实现期望的闭环极点配置。对于无法直接测量的状态变量，本章引入了状态观测器的概念，重点介绍了Luenberger观测器的设计原理及其与系统极点配置的关系（分离原理）。 第7章：最优控制基础——LQR 本章将控制目标从“满足性能指标”提升到“最小化性能指标函数”。详细介绍了线性二次型调节器（LQR）的设计过程，推导出代数黎卡提方程（ARE），并求解最优状态反馈增益。LQR将系统性能（状态加权）与控制作用代价（输入加权）进行了统一的数学描述，体现了控制设计中的权衡艺术。 第8章：鲁棒性与H∞控制简介 面对模型的不确定性，本章引入了控制系统鲁棒性的概念。系统性地介绍了H∞控制的基本思想，即如何设计控制器以最小化系统对外部扰动（如噪声和模型误差）的敏感度，确保系统在一定不确定性范围内仍能保持性能。 --- 第三部分：系统辨识与自适应控制（第9章至第11章） 本部分探讨了当系统模型未知或随时间变化的场景，研究如何利用数据驱动的方法和在线学习机制来实现有效控制。 第9章：系统辨识基础 本章聚焦于如何从实验数据中估计系统的数学模型参数。系统介绍了经典的参数估计方法，如最小二乘法（LS）及其扩展（加权最小二乘法）。详细分析了辨识实验的设计原则，包括输入信号的选择（如伪随机信号）对辨识精度和参数解耦的影响。 第10章：自适应控制原理 本章介绍了在系统参数不确定或时变时如何实现控制器自动调整。重点讲解了基于模型的自适应控制（如间接自适应控制和直接自适应控制）的基本结构和稳定性分析方法，包括MRAC（模型参考自适应控制）的构造思想。 第11章：基于数据驱动的控制策略 本章探讨了近年来快速发展的、不依赖于精确物理模型的控制思路。介绍了基于模型预测控制（MPC）的基本框架，强调了其在处理约束和优化未来性能方面的优势。同时，对强化学习在控制领域（如离散系统控制）的应用潜力进行了概述。 --- 第四部分：先进主题与工程应用（第12章至第13章） 本部分旨在拓宽读者的视野，探讨处理复杂、不确定系统的进阶技术和工程实践中的关键考量。 第12章：复杂系统的建模与分析 本章涉及非线性系统分析的入门概念，包括相平面法、李雅普诺夫稳定性理论（间接法与直接法）。重点分析了系统的极限环、跳跃现象等典型非线性行为，为理解本书主题（《非线性系统》）所涵盖的更深层次的分析技术做了铺垫，强调了理解系统“非理想”行为的必要性。 第13章：分布式控制与网络化系统 随着工业物联网和大型复杂系统的普及，本章探讨了分布式控制系统（DCS）的架构和挑战。分析了传感器和执行器延迟、通信带宽限制对控制性能的影响，并简要介绍了基于Lyapunov-Krasovskii泛函的网络化控制稳定性分析方法。 全书注重理论推导的完整性和数学严谨性，辅以大量精心设计的工程实例和仿真分析，确保读者能够将抽象的理论知识有效地转化为解决实际工程问题的能力。通过本书的学习，读者将能够熟练掌握从经典PID到现代最优、鲁棒控制的设计流程，并为深入研究复杂的系统行为打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的地方在于它对“工程实现”的关注度。很多理论书籍在推导完美丽的数学结构后就戛然而止了，但这本书后续章节专门讨论了在实际工程中，由于量化误差、传感器噪声以及执行器限制等因素，非线性系统理论如何被“扭曲”和应用。作者并没有回避这些“不完美”的现实问题，反而将其纳入分析框架，探讨如何设计出对这些限制具有良好容忍度的控制器。这种脚踏实地的态度，让这本书的实用价值大大提升。阅读完后，我感觉自己不再只是一个理论的被动接受者，而是一个懂得如何在理论与实际的鸿沟间架设桥梁的设计者。特别是关于奇异摄动法的应用部分，它清晰地展示了如何将快变和慢变动态分离，极大地简化了复杂系统的设计过程，这无疑是工程实践中的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

与其他教材相比，这本书在探讨现代控制理论与经典动力学交叉领域时表现出了惊人的前瞻性。它不仅仅是对传统李雅普诺夫函数理论的复述，更深入地触及了智能控制和自适应控制在非线性背景下的挑战与机遇。我发现自己花费了大量时间在“滑模控制”和“鲁棒性设计”的相关章节上。作者在这里的叙述风格变得更为激昂和富有辩论性，似乎在与读者共同探讨当前研究的前沿难题。书中提供的仿真实例代码（虽然书里没有直接提供，但其描述的算法结构非常清晰）指向了未来系统设计中必须面对的实时性和不确定性问题。这本书成功地将我从一个仅仅满足于系统稳定的工程师，转变为一个开始思考如何在存在严重不确定性时保持系统最优性能的探索者。它的价值在于，它指引的方向不仅仅是“能工作”，而是“如何做得更好”。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的行文风格非常注重逻辑的严谨性与推导的完整性。每一个定理的提出，都伴随着详尽的前置条件和严密的证明过程，这对于追求基础扎实的读者来说，简直是福音。我尤其欣赏作者在处理周期解和准周期解时的细致程度，他并没有轻易放过那些看似微小的扰动或参数变化可能引发的系统质变。在某些章节，为了确保读者能够完全掌握特定控制策略（比如庞加莱截面法）的精髓，作者甚至花费了大量的篇幅来阐述背后的几何直觉，而不是仅仅停留在公式的堆砌上。这使得我能够构建起一个扎实的理论框架，而非仅仅停留在“会用”的层面。当然，对于初学者而言，可能需要反复咀嚼那些证明部分，但一旦攻克，那种豁然开朗的感觉是其他教材难以比拟的。这本书无疑是为那些愿意投入时间进行深度学习的读者量身定制的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当引人注目，那种深邃的蓝色调配上烫金的字体，立刻给人一种专业且权威的感觉。我本是带着一丝好奇心翻开的，毕竟“非线性系统”这个标题本身就带着一种令人敬畏的复杂性。然而，阅读体验却出乎意料地流畅。作者似乎深谙如何将那些抽象的数学概念以一种可视化的方式呈现出来，书中大量的图示和案例分析，极大地帮助我理解了那些原本晦涩难懂的动态行为。特别是关于相平面分析的那几章，那种逐步剖析混沌边缘的写作手法，仿佛引导读者亲手解开一个复杂的谜题，而不是被动地接受知识灌输。虽然涉及到诸如李雅普诺夫稳定性理论这样的硬核内容，但作者总能巧妙地穿插一些工程领域的实际应用背景，使得理论不再是空中楼阁，而是真正能够解决现实问题的工具。总而言之，这是一本兼具学术深度和可读性的佳作，对于任何想要深入探究系统行为复杂性的研究者或工程师来说，都是一个极佳的起点。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读过程充满了“挫败感”与“成就感”的交织。它的难度设置是陡峭的，特别是涉及高维系统和混沌系统的分析时，对于习惯了线性代数和常微分方程基础的读者来说，需要进行一次彻底的思维模式转换。我记得有一次，我花了一个下午试图理解书中关于“分岔”现象的图解，那种从稳定点到极限环再到周期倍增的渐变过程，在书中被描述得极具画面感，但要真正用数学语言去捕捉这种连续性变化带来的系统性质突变，则需要极大的专注力。作者的风格很像一位严厉的导师，他不提供捷径，而是要求你理解每一个“为什么”。这本书更像是工具箱，里面装载的都是高精度、高难度的精密工具，你必须花时间去学习如何校准和使用它们，但一旦掌握，你解决问题的能力将发生质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

被虐

评分☆☆☆☆☆

泛泛的读完了~完完全全是一本学术型的书。不准备细读了

评分☆☆☆☆☆

很好很强大 毕业的东西都能找到

评分☆☆☆☆☆

经典...想起了当年被导师支配的恐惧

评分☆☆☆☆☆

被虐