具体描述
一本关于理解和优化复杂系统动态行为的书籍，聚焦于如何在反馈控制回路中最大限度地减小传感器或执行器失效的影响。 本书深入探讨了“回路传递恢复”（Loop Transfer Recovery, LTR）这一关键控制工程概念，它旨在设计控制器，即使在部分传感器或执行器性能下降的情况下，也能保持系统整体性能的鲁棒性。通过详细的理论阐述和丰富的实例分析，读者将能够理解LTR背后的数学原理，以及如何在实际工程问题中应用这些方法。 本书内容概览： 第一部分：基础理论与背景 系统动态与控制基础回顾： 简要回顾线性系统理论、状态空间表示、传递函数以及经典PID控制器的基本原理。这为理解后续更高级的概念奠定基础。 鲁棒性与性能权衡： 深入讨论系统鲁棒性在现代控制工程中的重要性，以及如何在保证鲁棒性的前提下实现优化的系统性能。我们将探讨不确定性对系统性能的影响，以及不同控制策略如何应对这些挑战。 最优控制理论简介： 介绍LQR（线性二次调节器）作为一种重要的最优控制方法，阐述其设计原理和在性能优化方面的优势。这将为理解LTR的“最优”特性提供理论支撑。 第二部分：回路传递恢复（LTR）的核心原理 LTR概念的引入： 详细解释LTR的核心思想——通过调整控制器，使得闭环系统的回路传递函数在某些特定条件下，能够“恢复”到由最优设计（如LQR）获得的理想形式，从而抵御传感器或执行器故障的影响。 LTR的数学框架： 深入剖析LTR的数学推导过程，包括如何利用 Riccati 方程等工具来计算最优反馈增益，以及如何通过设计前馈项或补偿器来恢复回路传递。我们将讨论不同LTR设计方法（如基于LQR、基于H-infinity等）的数学差异和适用范围。 传感器失效与执行器失效的建模： 分析传感器和执行器失效对系统动态的实际影响，包括信号丢失、增益下降、偏移等。本书将提供标准化的模型来描述这些失效，以便于在LTR设计中进行分析和优化。 LTR的设计步骤与算法： 提供清晰、分步的设计流程，指导读者如何根据具体的系统模型和性能要求，选择合适的LTR方法，并进行控制器参数的计算。 第三部分：LTR在实际应用中的挑战与技巧 非最小相位系统中的LTR： 探讨在包含非最小相位零点的系统上应用LTR时遇到的困难，以及如何克服这些挑战，例如通过修改目标回路传递函数或采用特殊的LTR技术。 多输入多输出（MIMO）系统中的LTR： 将LTR的概念扩展到更复杂的MIMO系统，讨论MIMO系统中回路传递矩阵的定义，以及如何进行多通道的回路传递恢复。 LTR与其他控制技术的结合： 探讨LTR与模型预测控制（MPC）、自适应控制、模糊控制等其他先进控制技术的结合应用，以期获得更优异的控制性能和鲁棒性。 LTR设计的实用考量： 讨论在实际工程中实施LTR时需要考虑的因素，例如计算复杂度、实时性要求、参数选择的敏感性以及系统辨识的准确性等。 第四部分：案例研究与仿真分析 航空航天应用： 通过一个具体的飞机控制系统案例，展示LTR如何在飞行控制中提高对传感器故障的鲁棒性，保证飞行的安全性和稳定性。 机器人控制： 分析LTR在机器人手臂控制中的应用，如何处理关节传感器或电机故障，确保机器人能够完成预定任务。 过程控制系统： 以化工过程中的温度或压力控制为例，说明LTR如何在工业生产中提高过程的可靠性和产品质量。 仿真工具与实践： 介绍常用的控制系统仿真软件（如MATLAB/Simulink），并通过大量仿真实例演示LTR的设计过程和效果，包括不同失效模式下的系统响应对比。 本书的目标读者： 本书适合于从事控制工程、自动化、航空航天、机器人、以及相关领域的工程师、研究人员和高年级本科生、研究生。对于希望深入理解先进控制理论，并将其应用于解决实际工程问题的读者来说，本书将是一个宝贵的参考。 通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解回路传递恢复（LTR）的理论精髓。 掌握LTR的设计方法和工程实践技巧。 能够独立分析和设计适用于复杂系统的LTR控制器。 提升系统在面临传感器或执行器失效时的鲁棒性。 为设计更安全、更可靠的自动化系统提供理论和实践指导。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有