Adaptive Inverse Control, Reissue Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Widrow, Bernard; Walach, Eugene;

出品人:

页数:508

译者:

出版时间:2007-11

价格:0

装帧:

isbn号码:9780470226094

丛书系列:

图书标签:

• AutomaticControl
• Adaptive Control
• Inverse Control
• Control Theory
• Robotics
• Engineering
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• Systems Engineering
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• Optimization

《自适应逆控制（再版）》 引言 系统工程领域的一个核心挑战在于如何精确地控制那些行为复杂、时变或存在不确定性的系统。这些系统广泛存在于工业制造、航空航天、机器人技术、生物医学工程等众多领域。传统的控制方法往往依赖于对系统精确模型的掌握，一旦模型发生偏差或系统本身发生变化，控制性能便会急剧下降。为了应对这一挑战，自适应控制应运而生，而自适应逆控制（Adaptive Inverse Control, AIC）作为其一个重要的分支，提供了一种强大而灵活的解决方案。 本书的背景与意义 《自适应逆控制（再版）》深入探讨了自适应逆控制的核心理论、关键算法及其在实际工程中的应用。在现代工程实践中，对系统性能的要求日益提高，同时也面临着日益复杂的工况和不断变化的环境。例如，在航空器的飞行控制中，飞机的气动特性会随着飞行高度、速度和载荷的变化而改变；在工业机器人领域，机械臂的负载变化、关节磨损等都会影响其动力学模型；在生物医学领域，人体生理信号的波动性给精确的监测和干预带来了极大的困难。在这些情况下，需要一种能够实时感知系统变化并自主调整控制策略的控制方法，而自适应逆控制正是为解决这些问题而设计的。 核心概念与理论基础 本书首先会系统地梳理自适应控制的基本原理，包括参数估计、模型参考自适应控制等，为理解自适应逆控制奠定坚实的理论基础。随后，将重点阐述自适应逆控制的独特之处。与许多反馈控制策略不同，自适应逆控制的核心思想是构建一个与待控系统“逆”行为相对应的控制器。简而言之，如果待控系统执行某种变换，那么逆控制器就尝试执行相反的变换，从而达到理想的控制效果。这种“镜像”或“反向”的控制思路，使得AIC在处理那些难以获得精确模型但可以通过输入-输出关系来描述的系统时，展现出独特的优势。 本书会详细介绍构成自适应逆控制系统的关键组成部分。这通常包括： 待控系统（Plant）: 需要被控制的实际物理系统或过程。 逆模型（Inverse Model）: 理论上能够将系统的输出映射回输入的模型。在自适应逆控制中，我们通常会构建一个可调的逆模型。 自适应律（Adaptation Law）: 这是AIC的核心。它负责根据系统输出与期望输出之间的误差，实时调整逆模型中的参数，使其不断逼近真实的系统逆模型。常见的自适应律包括梯度下降法、最速下降法等，本书将深入探讨不同自适应律的优缺点和适用范围。 期望输出（Desired Output）: 控制器需要达到的目标输出信号。 关键算法与技术 本书将深入剖析各种经典的以及较新的自适应逆控制算法。这些算法在处理不同类型的系统（如线性和非线性系统）、不同噪声环境下以及对收敛速度和鲁棒性有不同要求时，都有各自的侧重点。 基于梯度的自适应算法: 这类算法通过计算代价函数（通常是输出误差的平方）关于逆模型参数的梯度，并沿着负梯度方向更新参数，以最小化误差。本书将详细介绍LMS（Least Mean Squares）算法及其变种，以及它们在AIC中的应用。 最小二乘（Least Squares）类算法: 当误差项满足特定统计性质时，最小二乘算法可以提供更快的收敛速度。本书将介绍递归最小二乘（RLS）算法，并探讨其在AIC中的实现方式。 非线性自适应逆控制: 许多实际系统具有非线性特性，传统的线性AIC方法可能无法获得满意的性能。本书将探讨如何设计能够处理非线性系统的AIC，包括基于神经网络、模糊逻辑等方法的AIC。 鲁棒性与稳定性分析: 在实际应用中，系统噪声、模型不确定性以及外部扰动是不可避免的。本书将深入分析自适应逆控制系统的鲁棒性问题，并介绍相关的稳定性判据和设计方法，以确保控制系统在各种不利条件下都能保持稳定运行。 实际应用与案例分析 理论研究的最终目的是为了解决实际问题。本书将通过一系列精心挑选的实际应用案例，展示自适应逆控制在各个领域的强大威力。这些案例将涵盖： 机器人动力学控制: 如何利用AIC控制具有复杂运动学和动力学特性的机器人臂，实现高精度轨迹跟踪。 通信系统中的均衡器: 在通信信道失真时，如何利用AIC来消除信号失真，提高通信质量。 噪声消除与声学回声消除: 在音频处理领域，AIC可以有效地消除背景噪声和回声，显著提升音频的清晰度。 飞行器姿态控制: 如何应对飞行器气动参数的动态变化，实现稳定可靠的姿态控制。 生物医学信号处理: 例如，如何利用AIC来过滤生理信号中的噪声，或者控制药物输送系统以实现精确的治疗。 对于每一个案例，本书都会详细阐述问题的背景、AIC的设计方案、具体的算法实现以及仿真和实验结果。通过这些具体的例子，读者可以更直观地理解自适应逆控制的工作原理，并学习如何将其应用于自己的研究和工程实践中。 面向的读者 本书适合于从事控制理论研究的研究生、博士后，以及在工业界从事自动化、机器人、信号处理、通信等领域研发的工程师。对于具备一定控制理论基础，并希望深入了解和掌握自适应逆控制技术的读者而言，本书将是一本不可多得的参考资料。 结论 《自适应逆控制（再版）》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的自适应逆控制理论与实践指南。通过系统性的理论阐述、关键算法的详细解析以及丰富的实际应用案例，本书将帮助读者掌握这一强大控制技术的精髓，并赋能他们在复杂多变的工程环境中设计出高性能、高鲁棒性的控制系统。

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这本书的章节组织结构混乱得令人发指，仿佛是把不同阶段的讲义随意拼凑在一起。前几章似乎在介绍一些基础理论，但又突然跳跃到一些高阶的概念，完全没有循序渐进的过程。读者需要花费大量精力去自行构建知识的逻辑链条，很多地方的过渡生硬得像断崖。比如，它在某个地方提到了一个关键的假设，但直到后面三章之后才在脚注里简单地解释了一下这个假设的背景，这对于初学者来说简直是不负责任。我不得不频繁地在不同章节间来回翻阅，试图理清作者的思路，这使得原本就抽象的理论学习变得更加痛苦和低效。好的教材应该像一位耐心的向导，引导读者逐步深入，而这本书给我的感觉更像是一张没有清晰路线标记的迷宫地图。

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这本教材的排版设计简直是一场视觉灾难，纸张的质量也让人难以恭维。那种廉价的纸张，拿到手里就有一种快要散架的感觉，书页之间的装订松松垮垮，随便翻几下就感觉快要脱落了。内文的字体选择也极其随意，有些地方的字迹模糊不清，尤其是在涉及复杂的数学公式和图表时，简直是噩梦。我花了大量时间去辨认那些扭曲的符号，极大地影响了我的学习效率和阅读体验。更不用说那些印刷错误了，不少地方的图例和文字说明完全对不上，让人摸不着头脑。如果作者和出版商在最基本的物理呈现上都如此敷衍，那么我对内容本身的信任度也大打折扣。我真希望他们能重新审视一下这本书的制作流程，至少让读者能够拿到一本拿得出手、阅读体验舒适的书籍。

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配套的习题设置与书中的理论讲解几乎毫无关联，简直是两本独立出版的书。书本内容洋溢着复杂的微分方程和系统分析，而后面的练习题却停留在非常基础的代数运算层面，或者干脆是概念性的选择题，无法真正检验读者是否掌握了核心的控制论思想。更糟糕的是，这本书甚至没有提供任何参考答案或详细的解题步骤。这意味着，如果你真的尝试去做那些习题，一旦遇到卡壳的地方，你就完全陷入了孤立无援的状态。对于自学者来说，这简直是致命的缺陷。学习工程领域的知识，实践和反馈至关重要，而这本书在这一点上表现得极为吝啬和敷衍，让学习过程成了一场单向的灌输。

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论述问题的深度和广度上，这本书的表现也只能说是平庸。它在介绍一些经典方法时，似乎只是简单地罗列了公式和算法步骤，对于这些方法背后的物理意义或者工程上的实际局限性探讨得非常肤浅。每次当我对某个概念产生疑问，想要探究其更深层次的原理时，作者往往只是抛出了一个结论，然后就匆匆转向下一个主题。那些理论的推导过程常常被简化得令人发指，关键的数学步骤一笔带过，留给读者的想象空间太大，反而让人无从下手。我感觉这本书更像是一份技术手册的概要，而不是一本严谨的学术专著。如果我只是想知道“如何做”，这本书勉强合格，但如果我想知道“为什么是这样”，它就彻底地失职了。

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作者的写作风格极其晦涩和冗长，仿佛每一个句子都要用最复杂的句式和最专业的术语堆砌而成，生怕别人看不出其学术深度。大量的长难句充斥其中，阅读起来气都不喘匀。他似乎有一种执念，就是要用最绕口的方式来表达最简单的概念。我有时需要反复阅读同一段落两三遍，才能将句子拆解明白作者到底想表达什么，这极大地消耗了我的认知资源。对比其他同领域作家的清晰简洁的叙述，这本书简直像一个裹着多层厚重织物的谜团。如果学习的目的是理解和应用，那么这种故作高深的表达方式只会成为知识传递的巨大障碍。我更倾向于那些能够用清晰、直接的语言将复杂问题阐释清楚的作者。

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