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出版者:Springer Verlag

作者:Antsaklis, Pano J. (EDT)/ International Conference on Hybrid Systems 1996 (Ithaca, N. Y.)

出品人:

页数:424

译者:

出版时间:

价格:88.95

装帧:Pap

isbn号码:9783540633587

丛书系列:

图书标签:

• 混合系统
• 控制系统
• 建模
• 仿真
• 优化
• 非线性系统
• 嵌入式系统
• 实时系统
• 计算智能
• 系统工程

《Hybrid Systems IV》是一本致力于探索和解析混合动力系统（Hybrid Systems）最新进展的学术专著。该书汇集了来自全球顶尖研究机构和大学的学者们的原创性研究成果，全面深入地探讨了混合动力系统在理论、建模、分析、控制以及实际应用等多个层面的前沿课题。 本书旨在为相关领域的科研人员、工程师以及对混合动力系统感兴趣的学者提供一个全面、权威的知识平台。内容涵盖了从基础理论的深化，到复杂系统的建模方法，再到先进控制策略的设计，以及在航空航天、汽车工程、能源系统、机器人学和生物医学工程等领域的创新应用。 在理论层面，《Hybrid Systems IV》深入剖析了混合动力系统的数学基础，包括状态空间表示、离散事件驱动与连续时间动力学的交互作用、以及系统在非线性、不确定性和时变环境下的行为特性。书中详细介绍了集合论方法、Lyapunov函数方法、以及新的稳定性分析技术，为理解和预测混合动力系统的动态行为提供了坚实的理论支撑。 建模部分，本书着重介绍了适用于不同类型混合动力系统的建模技术。这包括用于描述系统状态转换和事件驱动行为的有限状态自动机（Finite State Automata）、Petri网（Petri Nets）等离散事件模型，以及描述连续物理过程的微分方程、差分方程等。书中还探讨了如何将这些模型进行有效耦合，以构建能够准确反映现实世界复杂混合动力系统行为的混合模型。此外，针对大规模和复杂系统，本书还介绍了模型简化、抽象化以及数据驱动建模的新方法。 在系统分析方面，《Hybrid Systems IV》提供了多种分析工具和技术，用于评估混合动力系统的性能、可靠性和安全性。书中详细阐述了可达性分析（Reachability Analysis）、仿真与验证（Simulation and Verification）技术，特别是模型检查（Model Checking）在混合动力系统中的应用。这些技术能够帮助研究人员识别潜在的故障模式，预测系统性能边界，并确保系统在预期运行范围内的安全性和鲁棒性。 控制策略是本书的核心内容之一。针对混合动力系统特有的混合特性，书中提出并分析了一系列先进的控制方法。这包括基于状态反馈的混合控制器设计、事件触发控制（Event-Triggered Control）、基于模型的预测控制（Model Predictive Control）在混合系统中的应用、以及自适应控制（Adaptive Control）和鲁棒控制（Robust Control）等策略。书中不仅提供了理论框架，还结合了大量的仿真案例和实验数据，展示了这些控制方法在提升系统性能、优化资源利用以及应对外部扰动方面的有效性。 在应用领域，《Hybrid Systems IV》展示了混合动力系统在多个关键行业的广泛应用前景。在航空航天领域，书中探讨了用于飞行控制、姿态稳定以及推进系统优化的混合动力系统解决方案。在汽车工程领域，重点介绍了混合动力汽车的动力总成控制、能量管理策略以及自动驾驶系统中的混合动力控制器。在能源系统方面，书中研究了智能电网、可再生能源集成以及分布式能源管理中的混合动力技术。此外，本书还涉及了机器人学中的路径规划与控制、以及生物医学工程领域的设备控制与系统建模等应用。 《Hybrid Systems IV》特别关注了近年来出现的一些新兴研究方向，例如： 基于学习的混合动力系统： 结合机器学习技术，如强化学习（Reinforcement Learning）、深度学习（Deep Learning）等，来开发更智能、更自适应的混合动力系统控制器。书中探讨了如何利用数据驱动的方法来学习系统模型或控制策略，从而应对复杂和动态变化的环境。 网络化混合动力系统： 随着物联网（IoT）和分布式系统的发展，研究网络化混合动力系统的通信、同步以及安全问题变得至关重要。本书分析了传感器网络、执行器网络以及控制节点之间的交互，并提出了相应的通信协议和分布式控制算法。 安全性与可靠性保障： 针对混合动力系统在关键任务和安全攸关应用中的部署，本书深入探讨了形式化验证（Formal Verification）、故障诊断与容错控制（Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control）等方法，以确保系统的安全性和可靠性。 总而言之，《Hybrid Systems IV》是一部内容丰富、理论与实践相结合的学术著作。它不仅系统地梳理了混合动力系统领域的最新研究成果，更引领读者展望了该领域未来的发展趋势和潜在挑战。通过阅读本书，读者将能够深刻理解混合动力系统的本质，掌握分析和设计复杂混合系统的关键技术，并为解决实际工程问题提供宝贵的启示。

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