Periodic Feedback for Linear Systems and Optimal Control of Bilinear Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Logos

作者:Alfons A. Akutowicz

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-06-15

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9783897222076

丛书系列:

图书标签:

• 线性系统
• 周期反馈
• 最优控制
• 双线性系统
• 控制理论
• 系统辨识
• 状态空间
• 现代控制
• 自适应控制
• 优化算法

《周期性反馈与双线性系统最优控制》 本书深入探讨了线性系统及其最优控制理论在不同领域中的应用，并特别关注了双线性系统这一类更具挑战性的控制问题。通过系统的梳理和深入的分析，本书旨在为读者提供一套全面而实用的理论框架和方法论，以应对复杂动态系统的设计与优化难题。 第一部分：线性系统理论与周期性反馈 本部分为全书奠定了坚实的理论基础，重点聚焦于线性系统的分析与设计，并引入了“周期性反馈”这一核心概念。 第一章：线性时不变系统基础 本章首先回顾了线性时不变（LTI）系统的基本概念，包括状态空间表示、传递函数以及系统的稳定性判据（如Routh-Hurwitz判据、Nyquist判据、根轨迹法）。 详细介绍了LTI系统的能控性与可观测性，这对于后续控制器设计至关重要。 讨论了LTI系统的时域与频域响应特性，为理解系统行为提供了基础。 第二章：周期性反馈在LTI系统中的应用 本章的核心在于引入并阐述周期性反馈的概念。与传统的固定反馈增益不同，周期性反馈允许控制器的参数随时间周期性地变化。 探讨了周期性反馈的优势，例如在处理某些特定系统特性（如参数时变性、系统耦合等）时，周期性反馈能够提供比固定反馈更优越的性能，或者实现固定反馈无法达到的控制目标。 分析了周期性反馈系统的稳定性判据，介绍了几种常用的方法，如Floquet理论在分析周期性微分方程方面的应用。 通过具体的案例研究，展示了周期性反馈在提高系统鲁棒性、抑制耦合效应以及实现特定动态性能方面的潜力。 第三章：LTI系统最优控制基础 本章转向最优控制理论，聚焦于LTI系统的最优控制问题。 介绍了最优控制的基本目标，即在满足系统动态约束的前提下，最小化（或最大化）一个性能指标函数。 详细阐述了基于Pontryagin最小（最大）值原理的经典最优控制方法，包括哈密顿函数、协态方程以及边界条件的应用。 重点介绍了线性二次型调节器（LQR）问题，推导了代数Riccati方程（ARE），并讨论了其求解方法和LQR控制器设计的优势，如稳定性保证和闭环极点配置。 探讨了LQR在处理状态反馈和输出反馈控制设计中的应用。 第二部分：双线性系统理论与最优控制 本部分将控制的视角扩展到更广泛的双线性系统，并深入研究其最优控制问题。双线性系统是指系统中至少一个变量（通常是状态或输入）以乘积形式影响系统的动态，这使得其分析和控制比线性系统更为复杂。 第四章：双线性系统的基本概念与建模 本章首先定义了双线性系统的数学模型，并分析了其与线性系统的区别和联系。 探讨了双线性系统的常见来源，例如在物理、生物、化学等领域中，参数的非线性依赖性或输入与状态的耦合可能导致双线性动力学。 介绍了双线性系统的基本性质，如可控性、可观测性在双线性系统下的推广和讨论。 讨论了双线性系统的若干建模技巧，以及如何从实际问题中提炼出双线性模型。 第五章：双线性系统的可控性与可观测性分析 本章深入研究了双线性系统特有的可控性与可观测性问题。 介绍了用于分析双线性系统可控性的陈-霍恩（Chen-Hermann）可控性准则，以及基于李群理论的更高级分析方法。 讨论了双线性系统的可观测性，以及如何设计观测器来估计系统状态。 强调了可控性与可观测性对设计有效控制器的基础性作用。 第六章：双线性系统的最优控制设计 本章是本书的核心内容之一，聚焦于双线性系统的最优控制。 将Pontryagin最小（最大）值原理应用于双线性系统，推导了双线性系统下的协态方程和最优控制律。 讨论了双线性系统的线性二次型最优控制（LQ）问题，并分析了求解二次型性能指标下的代数Riccati方程（ARE）在双线性系统中的挑战。 介绍了求解非线性哈密顿方程组的方法，例如数值迭代法。 探讨了存在约束条件下的双线性系统最优控制问题，如输入约束和状态约束。 通过实例，展示了如何为具体的双线性系统设计最优控制器，并评估其性能。 第七章：周期性反馈在双线性系统最优控制中的应用 本章将前面两部分的核心概念有机结合，探索周期性反馈在双线性系统最优控制中的应用。 分析了在何种情况下，将周期性反馈应用于双线性系统能够带来性能的提升，例如当双线性系统的参数具有周期性波动时。 研究了设计周期性反馈控制器以解决双线性系统中的特定难题，如提高其鲁棒性，或者在某些场景下简化控制器的实现。 提出了将周期性反馈与最优控制理论相结合的策略，以获得兼顾性能和鲁棒性的控制解决方案。 通过仿真和理论分析，论证了周期性反馈在提升双线性系统最优控制性能方面的可行性与优越性。 本书特色与读者群体： 本书以严谨的数学推导为基础，辅以丰富的例证，力求使理论知识清晰易懂。它不仅适合于控制理论的专业研究人员和研究生，对于从事工程设计、系统优化以及对动态系统控制有深入需求的工程师而言，也是一本宝贵的参考书。通过阅读本书，读者将能够： 掌握线性时不变系统的分析与控制理论。 理解并应用周期性反馈的思想，拓宽控制策略的选择。 深入理解双线性系统的建模、分析与控制挑战。 能够独立进行双线性系统的最优控制问题设计与求解。 掌握将周期性反馈技术与最优控制理论相结合的先进方法。 本书的宗旨是为读者提供一套解决复杂动态系统控制问题的强大工具，激发在各个工程领域中更高效、更智能的系统设计。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆