最優控製：理論、方法與應用 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

最優控製是現代控製理論的重要分支，目前已廣泛應用於工業生産、經濟管理以及國防軍事等領域。《最優控製：理論、方法與應用》係統地介紹瞭最優控製理論內容，包括變分法、極小值原理、綫性二次型最優控製、動態規劃方法、最優控製的計算方法、隨機最優控製、奇異最優控製、魯棒最優控製、遺傳優化算法在最優控製中的應用，並介紹瞭最優控製理論在工程中的具體應用。《最優控製：理論、方法與應用》融入瞭很多最優控製理論與應用的新成果，同時提供瞭豐富的工程實例，便於讀者理解並掌握最優控製理論。《最優控製：理論、方法與應用》附CD-ROM光盤一張，包含所有MATLAB仿真代碼。
《最優控製：理論、方法與應用》可作為高等工科院校自動控製及相關專業的研究生教材或高年級本科生選修教材，也可供相關領域的科研人員和工程技術人員參考。

作者簡介

王青，北京航空航天大學教授，博士生導師。分彆於1993年和1996年獲得西北工業大學飛行器控製、製導與仿真專業工學碩士和博士學位，1996年至1998年在北京航空航天大學自動控製係進行博士後研究。多年來一直從事飛行器製導與控製領域的研究，主講最優控製、智能控製等課程，主持國傢自然科學基金、航空科學基金及航天航空科研院所項目30餘項，發錶論文百餘篇。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 最優控製的發展曆程
1.2 最優控製問題的實例
1.2.1 登月艙的月球軟著陸問題
1.2.2 空間攔截問題
1.2.3 生産計劃問題
1.3 最優控製問題的描述
1.4 本書內容安排
1.4.1 章節結構
1.4.2 使用建議

第2章 變分法
2.1 泛函與變分的數學基礎
2.1.1 泛函與變分的定義
2.1.2 泛函極值的必要條件
2.2 無條件泛函極值的變分原理
2.3 等式約束泛函極值的變分原理
2.3.1 終端時刻固定，終端狀態自由
2.3.2 終端時刻自由，終端狀態受約束
2.3.3 終端時刻固定，終端狀態受約束
2.4 小結
習題

第3章 極小值原理
3.1 變分法的局限性
3.2 連續係統的極小值原理
3.3 雙積分係統的最短時間控製
3.4 雙積分係統的最少能量控製
3.5 時間和能量綜閤最優控製
3.6 離散係統的極小值原理
3.7 小結
習題

第4章 綫性係統的二次型最優控製
4.1 綫性二次型最優控製的數學描述
4.2 連續係統的有限時間狀態調節器
4.2.1 基於極小值原理的設計方法
4.2.2 黎卡提微分方程的求解
4.3 連續係統的無限時間狀態調節器
4.3.1 黎卡提代數方程
4.3.2 LQR係統的穩定裕度分析
4.3.3 利用MATLAB求解黎卡提代數方程
4.4 具有指定衰減速率的無限時間狀態調節器
4.5 連續係統的伺服跟蹤最優控製器
4.6 離散係統的狀態調節器
4.6.1 離散係統的有限時間狀態調節器
4.6.2 離散係統的無限時間狀態調節器
4.7 小結
習題

第5章 動態規劃
5.1 動態規劃的基本思想
5.1.1 多級決策問題
5.1.2 動態規劃的基本原理——最優性原理
5.2 離散係統的動態規劃方法
5.3 連續係統的動態規劃方法
5.3.1 HJB方程
5.3.2 HJB方程與極小值原理
5.3.3 HJB方程與LQR設計問題
5.4 小結
習題

第6章 最優控製的計算方法
第7章 隨機最優控製
第8章 奇異最優控製
第9章 魯棒控製與最優控製
第10章 遺傳算法與最優控製
第11章 變分法應用
第12章 極小值原理應用
第13章 綫性二次型最優控製方法應用
第14章 動態規劃方法應用
第15章 隨機最優控製方法應用
第16章 遺傳算法在最優控製中的應用
參考文獻

精彩書摘

本書第2章～第10章闡述最優控製的理論基礎，首先介紹容許控製屬於開集情況下的最優控製求解方法，即利用變分法求解最優控製。而後，展開論述極小值原理，並利用其解決容許控製屬於閉集情況下的最短時間問題、最少燃料問題和時間燃料綜閤最優問題。在變分法和極小值原理的基礎上，本書闡述最優控製中應用最廣泛的綫性二次型問題，給齣其狀態調節器和伺服跟蹤器的設計方案。在第5章，本書介紹最優控製理論中除極小值原理外的另一理論基石——動態規劃，並著重分析其與極小值原理、綫性二次型設計的密切關係。上述內容是控製工程界普遍認可的最適於教學的基本內容。為瞭確保最優控製課程的理論完整性，本書又介紹瞭部分與其相關的理論內容，如最優控製的計算方法、隨機最優控製和麵嚮不確定係統的最優控製——魯棒控製等。
本書第11章～第16章介紹最優控製方法在工程設計中的應用。隨著計算機技術的快速發展，高性能科學計算軟件為最優控製的求解提供瞭極大方便。本書采用最有代錶性的科學計算軟件——MATLAB作為求解最優控製問題的專門工具，涉及的每一個工程實例都有詳細的MATLAB代碼供讀者學習和使用。
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