Lq Dynamic Optimization And Differential Games pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Engwerda, Jacob

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:75

裝幀:Pap

isbn號碼:9780470015254

叢書系列:

圖書標籤:

• 優化
• 動態規劃
• 微分博弈
• 控製理論
• 運籌學
• 數學模型
• 最優控製
• 博弈論
• 係統控製
• 工程應用

好的，這是一份圖書簡介，內容涵蓋瞭控製理論、優化方法、係統建模以及相關應用領域，但避免提及“Lq Dynamic Optimization And Differential Games”這本書的具體內容。 《現代控製係統理論與應用：從基礎到前沿》 書籍簡介 本書全麵深入地探討瞭現代控製理論的基石、核心方法以及在復雜工程係統中的應用。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從經典的綫性係統理論到先進的非綫性控製設計，旨在為讀者提供一個係統化、前瞻性的知識框架，以應對當今工程實踐中日益增長的復雜性與不確定性挑戰。 本書的編寫遵循理論與實踐緊密結閤的原則，不僅詳述瞭數學基礎和理論推導，更強調瞭算法的實際可操作性和工程實現的可行性。它特彆關注瞭那些在動態係統設計中至關重要的分析工具和設計範式。 第一部分：係統建模與狀態空間描述 本部分奠定瞭全書的理論基礎，詳細闡述瞭如何對物理係統進行精確的數學建模。重點討論瞭綫性定常（LTI）係統和綫性時變（LTV）係統的狀態空間錶示法。內容包括連續時間係統和離散時間係統的建模轉換，以及如何處理具有約束和不確定性的實際模型。 動態係統的基本要素：對係統的動態行為、輸入、輸齣、狀態變量進行嚴格定義，並介紹瞭幾種主流的係統辨識方法，以便從實驗數據中構建準確的數學模型。 綫性係統分析：深入探討瞭係統的可控性與可觀測性，這是所有有效控製設計的先決條件。通過李雅普諾夫穩定性判據，係統地分析瞭係統在不同條件下的穩定性特性，包括漸近穩定、指數穩定和圈點穩定性。 第二部分：經典控製理論的現代視角 在現代控製理論的框架下，本部分重新審視瞭經典的頻率響應分析方法，並將其與時域分析緊密結閤。 反饋極點配置與狀態估計：詳細介紹瞭利用全狀態反饋實現期望的係統動態響應。在此基礎上，重點闡述瞭觀測器的設計，如卡爾曼濾波器及其在不確定或噪聲環境下的狀態估計功能，這是實現狀態反饋控製的關鍵技術。 魯棒性分析基礎：引入瞭增益裕度和相位裕度的概念，分析反饋係統對模型不確定性和外部擾動的抵抗能力。討論瞭如何通過設計確保係統在實際工作環境中保持穩定和高性能。 第三部分：優化控製設計範式 優化思想是現代控製設計的核心驅動力。本部分係統地介紹瞭如何將控製目標轉化為一個可求解的優化問題，並提供瞭解決這些問題的關鍵算法。 性能指標的量化：闡述瞭如何定義閤適的性能指標函數（代價函數），用於量化係統的瞬態響應、穩態誤差以及控製能量消耗。 經典優化控製方法：詳盡介紹瞭如最小時間控製、最小能耗控製等具有明確物理意義的優化問題。同時，對變分法在最優控製中的應用進行瞭清晰的介紹，為推導最優控製律奠定瞭數學基礎。 數值優化與迭代算法：鑒於許多實際問題無法求得解析解，本部分著重介紹瞭用於求解最優控製問題的數值迭代方法，包括梯度下降法、牛頓法及其在控製律生成中的應用。 第四部分：先進控製技術與非綫性係統處理 麵對現實世界中普遍存在的非綫性現象，本部分提供瞭應對復雜非綫性動態的先進策略和設計工具。 反饋綫性化技術：介紹瞭一種強大的工具，通過巧妙的坐標變換和狀態反饋，可以將某些非綫性係統轉化為等效的綫性係統，從而應用成熟的綫性控製設計方法。 滑模控製 (SMC)：作為一種高魯棒性的控製方法，滑模控製因其對模型不確定性和外部乾擾的強烈抵抗能力而受到廣泛關注。本部分深入分析瞭滑模控製的設計原理、抖振現象的産生機理以及抑製抖振的先進技術。 基於模型的預測控製 (MPC)：MPC 憑藉其前瞻性的視野和對係統約束的顯式處理能力，已成為過程控製和復雜係統管理的首選方法之一。本書詳細闡述瞭 MPC 的核心思想，包括在綫優化、滾動時域計算以及約束處理策略。 第五部分：隨機係統與不確定性下的決策 在存在隨機乾擾和測量噪聲的現實場景中，概率論和隨機過程成為瞭不可或缺的工具。 隨機過程基礎與濾波：迴顧瞭必要的隨機過程知識，重點講解瞭卡爾曼濾波器的隨機版本——擴展卡爾曼濾波器（EKF）和無跡卡爾曼濾波器（UKF），用於處理非綫性隨機係統中的狀態估計問題。 最優隨機控製：係統地介紹瞭如何使用動態規劃原理來解決具有隨機噪聲的優化問題，為處理需要考慮概率風險的決策問題提供瞭堅實的理論基礎。 適用讀者 本書內容深入且全麵，適閤於控製工程、航空航天、機器人、過程控製、電氣工程等領域的本科高年級學生、研究生，以及從事係統設計、建模與控製係統開發工作的工程師和研究人員。對動態優化和係統穩定性有深入研究需求的專業人士將從中獲益良多。 本書的特點在於其理論深度與工程實用性的完美結閤，每一個理論分支都配有清晰的數學推導和具有啓發性的工程實例，旨在培養讀者分析和解決復雜動態係統問題的能力。

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