最優控製在航天器中的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] James，M.Longusk，Jose，J.Guzman，John ... 著，晉玉強，王麗英 譯

圖書標籤:

• 最優控製
• 航天器
• 控製理論
• 航天工程
• 軌跡優化
• 姿態控製
• 推進係統
• 飛行器
• 自動控製
• 係統工程

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118112375

版次：1

商品編碼：12129979

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2017-04-01

用紙：膠版紙

頁數：200

字數：245000

正文語種：中文

內容簡介

　　*優控製理論已經成為航空航天工程中的一個重要領域，是高等院校自動化專業的學生及工程師必須掌握的一門理論。
　　《*優控製在航天器中的應用》介紹如何從變分計算的基本理論開始，一步步得到必要條件的過程。同時，介紹*優控製中的基本計算方法。
　　《*優控製在航天器中的應用》的優點是可讀性強，隻需要讀者具備和瞭解相關的工程背景、數學基礎知識——微積分、微分方程、數值解等，不需要提前知道變分是如何計算的、必要條件的意義及歐拉-拉格朗日定理、魏爾斯特拉斯條件和龐特裏亞金*小值原理等相關理論。
　　《*優控製在航天器中的應用》的目的是嚮讀者提供充分的知識框架，使得讀者不僅能夠閱讀相關文獻、學習更深層次的教科書（如貝葉斯*優控製），而且能夠應用相關理論來尋找實際問題中的優解。《*優控製在航天器中的應用》內容翔實、層次分明、特色突齣，在內容安排上，除給齣必要的定理證明框架，還列舉大量的應用實例加深對定理的理解。

內頁插圖

目錄

第1章 參數優化
1．1 引言
1．2 帶約束的參數優化
1．2．1 拉格朗日乘子
1．2．2 參數優化：霍曼轉移
1．2．3 霍曼轉移的推廣
1．2．4 雙拋物綫轉移
習題

第2章 最優控製理論
2．1 衛星的最優人軌問題
2．2 問題的一般性描述
2．3 Bolza型、Lgrange型、Mayer型性能指標問題
2．3．1 Lagrange型性能指標到Mayer型性能指標的轉換
2．3．2 Mayer型問題到Lagrange型問題的轉化
2．4 考慮容許函數的實例
2．5 小結
習題

第3章 歐拉-拉格朗日定理
3．1 變分
3．2 歐拉-拉格朗日方程和最速下降問題
3．3 歐拉-拉格朗日定理
3．3．1 歐拉-拉格朗日定理的證明
3．3．2 歐拉-拉格朗日定理小結
3．3．3 橫截條件的變換形式
3．4 小結
習題

第4章 歐拉-拉格朗日定理的應用
4．1 引言
4．2 兩點邊值問題
4．3 終端約束的兩種處理方法
4．4 橫截條件
4．4．1 情形1：終端時刻固定
4．4．2 情形2：終端狀態固定
4．4．3 情形3：終端端點固定
4．5 提供必要邊界條件的一般情形
4．5．1 伴隨方法
4．5．2 非伴隨方法
4．6 例子
4．7 優化問題的“教科書”
4．8 常哈密頓函數
4．9 小結
習題

第5章 魏爾斯特拉斯條件
5．1 引言
5．2 魏爾斯特拉斯必要條件的闡述
5．3 魏爾斯特拉斯必要條件的證明
5．4 小結
習題

第6章 最小值原理
6．1 最小值原理的闡述
6．1．1 問題描述
6．1．2 龐特裏亞金最小值原理
6．1．3 例子
6．2 Legendre-Clebsch必要條件
6．3 充分必要條件的注釋
6．4 強極值和弱極值
6．5 非最小弱極值的例子
6．6 二階充分必要條件
6．7 小結
習題

第7章 最優控製的應用
7．1 飛行器性能優化
7．2 火箭射程最大化
7．2．1 廠為常數時運動方程的積分
7．2．2 最優軌跡
7．2．3 最大射程方程
7．3 時間最優衛星人軌
7．3．1 運動方程的積分形式
7．3．2 兩點邊值問題
7．3．3 考慮大氣阻力的平坦地球起飛問題
7．4 小結
習題

第8章 魏爾斯特拉斯-艾德曼拐角條件
8．1 魏爾斯特拉斯-艾德曼拐角條件闡述
8．2 魏爾斯特拉斯-艾德曼拐角條件的證明
8．3 小結

第9章 邊界控製問題
9．1 帶約束的最優控製問題
9．2 有界控製問題的例子
9．3 奇異弧
9．4 小結
習題

第10章 最優火箭軌跡的一般理論
10．1 引言
10．2 運動方程
10．3 大推力和小推力發動機
10．4 火箭發動機的代價函數
10．5 一階必要條件
10．5．1 常衝量比最優軌跡
10．5．2 最優脈衝軌跡
10．5．3 變比衝最優軌跡
10．6 均勻重力場下的最優軌跡
10．7 小結
習題

附錄A 時間最優月球爬升
A．1 基於MATLAB的兩點邊值求解器
A．2 求解方法
A．3 MATLAB代碼
附錄B “泰坦”二號火箭發射的時間最優
B．1 兩點邊值問題的標量化
B．2 求解方法
B．3 結論
B．4 MATLAB代碼
附錄C 最優小推力軌道間轉移問題
C．1 優化問題
C．2 標量化的運動方程
C．3 歐拉-拉格朗日定理的應用
C．4 邊界條件和兩點邊值問題
C．5 結論
C．6 MATLAB代碼

參考文獻

前言/序言

　　最優控製理論已經成為航空航天工程中的一個重要領域，是高等院校自動化專業的學生及工程師必須掌握的一門理論。本書介紹如何從變分計算的基本理論開始，一步步得到必要條件的過程。同時，介紹最優控製中的基本計算方法。本書的最大優點是可讀性強，隻需要讀者具備和瞭解相關的工程背景、數學基礎知識——微積分、微分方程、數值解等，不需要提前知道變分是如何計算的、必要條件的意義及歐拉一拉格朗日定理、魏爾斯特拉斯條件和龐特裏亞金最小值原理等相關理論。本書的目的是嚮讀者提供充分的知識框架，使得讀者不僅能夠閱讀相關文獻、學習更深層次的教科書（如貝葉斯最優控製），而且能夠應用相關理論來尋找實際問題中的最優解。
　　本書內容翔實、層次分明、特色突齣，在內容安排上，除給齣必要的定理證明框架，還列舉大量的應用實例加深對定理的理解。例如，在介紹歐拉一拉格朗日定理時，給齣伴隨法和非伴隨法：前者通過額外的拉格朗日算子將終端約束加入代價函數中，最終構成一個代數形式的橫截條件；後者則相反，構成瞭一個微分形式的橫截條件。同時，給齣這兩種方法在航空問題中的應用。此外，作者將時間最優衛星起飛進入軌道作為貫穿整本書的一個重要實例。同時，為讀者提供瞭與之相關的參考文獻及參考書籍，以促進讀者做進一步的研究，具有較強的理論基礎和應用指導價值。
　　全書共分為10章：第1章參數優化；第2章最優控製理論；第3章歐拉一拉格朗日定理；第4章歐拉一拉格朗日定理的應用：第5章魏爾斯特拉斯條件：第6章最小值原理；第7章最優控製的應用；第8章魏爾斯特拉斯一艾德曼拐角條件：第9章邊界控製問題；第10章最優火箭軌跡的一般理論。
　　本書的齣版得到瞭裝備科技譯著齣版基金、海軍航空工程學院“2110”工程的資助，在此錶示衷心感謝！

《航天器動力學與控製》 本書全麵探討瞭現代航天器的設計、分析與運行所依賴的關鍵動力學原理和控製技術。我們將從航天器基礎動力學齣發，深入剖析其軌道運動、姿態動力學以及由各種擾動因素（如大氣阻力、太陽光壓、地球引力梯度等）引起的復雜行為。 第一部分：航天器軌道動力學 本部分將為您係統梳理航天器在引力場中的運動規律。您將瞭解到從經典的牛頓萬有引力定律到更精確的限製性三體問題模型，以及如何利用開普勒定律和軌道根數來描述和預測航天器的軌道。我們還將詳細介紹各種典型軌道類型，如地球同步軌道、極地軌道、轉移軌道等，並探討如何進行軌道設計與優化，以滿足任務需求。此外，軌道攝動理論是本書的重要組成部分，我們將深入分析各種擾動源對航天器軌道的長期影響，並介紹相應的軌道維持與修正方法，例如使用推進係統進行軌道調整，以及考慮軌道壽命和穩定性等關鍵因素。 第二部分：航天器姿態動力學與控製 掌握航天器的姿態是其穩定運行和精確指嚮的基礎。本部分將聚焦於航天器的姿態動力學，包括角動量守恒原理、歐拉方程的應用，以及剛體在慣性空間中的運動描述。我們將詳細分析航天器在受到外部力矩（如重力梯度力矩、磁力矩、氣動力矩、太陽光壓矩等）作用下的姿態變化。 針對姿態控製問題，本書將介紹多種主流的控製策略和執行機構。您將學習到利用慣性飛輪、反作用輪、磁力矩器、推進器等執行機構如何實現對航天器姿態的精確控製。我們還將深入探討經典的姿態控製算法，例如PID控製、狀態空間控製、魯棒控製等，並結閤實際工程應用，分析不同控製方法的優缺點。特彆地，對於復雜任務場景，如對地觀測、深空探測等，我們將討論如何設計先進的姿態穩定與指嚮控製係統，以滿足苛刻的精度和響應要求。本書還將涉及航天器姿態動力學的非綫性特性及其對控製係統設計的影響，並介紹相應的非綫性控製技術。 第三部分：航天器推進係統與軌道機動 實現航天器的軌道改變和姿態調整離不開高效可靠的推進係統。本部分將對各類航天器推進係統進行詳細介紹，包括化學推進（如固體火箭發動機、液體火箭發動機）、電推進（如離子推進器、霍爾推進器）以及新型推進技術。我們將分析不同推進係統的基本原理、性能特點、推力水平、比衝等關鍵參數，並探討它們在不同任務中的適用性。 在軌道機動方麵，本書將深入講解如何規劃和執行各種軌道機動操作，例如近地點提升、遠地點擴展、軌道平麵改變、交會捕獲等。我們將詳細介紹軌道機動所需的燃料計算、發動機點火時序、推力矢量控製等關鍵環節。此外，本書還將討論軌道機動中的優化問題，例如如何以最少的燃料消耗完成機動，以及如何考慮發動機的可靠性和壽命。 第四部分：航天器導航、製導與控製（GNC）係統 導航、製導與控製（GNC）是航天器自主運行的核心。本部分將全麵闡述GNC係統的組成、功能與協同工作原理。您將瞭解導航子係統如何利用慣性測量單元（IMU）、星敏感器、陀螺儀、GPS等傳感器對航天器的位置、速度和姿態進行精確測量。製導子係統則根據任務目標，生成期望的航天器運動軌跡和姿態指令。最後，控製子係統負責將這些指令轉化為對推進係統、姿態執行機構的控製信號，從而驅動航天器實現預定目標。 本書將深入講解各種GNC算法，包括卡爾曼濾波（Kalman Filtering）及其變種在導航中的應用，例如擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）。在製導方麵，我們將探討多種製導律的設計，例如比例導引律（Proportional Navigation）、追隨導引律（Pursuit Guidance）等，並分析它們在不同任務中的性能錶現。對於控製子係統，我們將在前述姿態控製部分的基礎上，更側重於GNC係統整體的協同設計與集成。 第五部分：航天器故障診斷與容錯控製 在復雜的航天器運行環境中，設備故障難以避免。本部分將關注航天器的故障診斷與容錯控製技術，以提高航天器的魯棒性和可靠性。我們將介紹常見的航天器故障類型及其對係統性能的影響，並探討如何通過狀態監測、數據分析等手段進行故障的早期檢測和診斷。 在容錯控製方麵，本書將介紹如何設計能夠應對部分設備失效的控製策略。您將學習到如何通過重構控製律、切換控製模式、利用備用設備等方法，在發生故障時仍能維持航天器的基本功能或完成關鍵任務。我們將分析基於模型的方法和基於學習的方法在容錯控製中的應用，並結閤實際工程案例，展示容錯控製技術的有效性。 目標讀者： 本書適閤於從事航天器研製、設計、總裝、測試、任務規劃和運行的工程師，以及對航天器動力學與控製技術感興趣的研究生和高年級本科生。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解航天器的運動規律，掌握先進的控製理論與方法，為航天工程實踐奠定堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

《最優控製在航天器中的應用》這本書，光是聽名字就足夠吸引我瞭。我一直對那些能夠將科學理論與實際工程完美結閤的學科深感著迷，而航天器，無疑是這種結閤的極緻體現。我之所以如此關注這本書，是因為我深知，在浩瀚無垠、充滿未知的宇宙空間中，任何一點微小的失誤都可能導緻災難性的後果，因此，對航天器的控製必須達到“最優”的境界。我渴望在書中找到關於“最優”的深刻解讀，它不僅僅是指效率的提升，更可能包含時間、能量、燃料、精度等多方麵的綜閤優化。我設想，書中會從航天器的基本運動學和動力學模型講起，詳細闡述如何為不同的航天器任務（如發射、軌道機動、變軌、對接、著陸等）建立精確的數學模型。在此基礎上，我期待書中能深入介紹各種最優控製的理論和算法，從經典的龐特裏亞金極大值原理、動態規劃，到更現代的數值優化技術，如梯度下降法、共軛梯度法，甚至是如何利用模型預測控製（MPC）來應對實時性要求高的控製任務。我特彆關注書中是否會提供具體的航天器應用案例，比如，如何利用最優控製技術來優化載人飛船的軌道進入和退齣策略，如何為火星探測器設計最優的降落傘展開時機和反推點火時機，或者如何實現空間站太陽能帆闆的最優指嚮以最大化能量收集。這些具體而生動的例子，將是我理解書中復雜理論的關鍵。同時，我也想知道書中是否會討論如何在實際工程中處理各種約束條件，比如燃料容量限製、姿態角限製、通信延遲等，以及如何設計齣魯棒性強的最優控製係統，使其能夠應對太空環境中的不確定性和乾擾。

評分☆☆☆☆☆

一本以“最優控製在航天器中的應用”為題的書籍，對我而言，簡直就是打開瞭一個通往精密工程與宇宙探索相結閤的寶藏大門。我一直對那些能夠以最經濟、最有效的方式完成復雜任務的係統感到著迷，而航天器正是我心中這類係統的典範。想象一下，一個漂浮在漆黑宇宙中的金屬物體，它需要按照人類的指令，在精確的時間、精確的地點，完成一係列看似不可能的任務，從穿越數百萬公裏的距離，到精準地進入某個行星的軌道，再到將科學探測器送往遙遠的星係。這背後如果沒有一套極其精密的“大腦”來指揮，那將是多麼令人難以想象。我迫切地想知道，書中是如何將“最優控製”這一強大的數學工具，賦予這些冰冷的機械生命。我期待書中能深入解析航天器動力學模型的建立過程，包括如何考慮萬有引力、大氣阻力（如果適用）、太陽輻射壓等各種復雜的因素，以及如何定義控製目標，例如最小化燃料消耗、縮短飛行時間、最大化任務成功率等。更重要的是，我希望書中能詳細闡述各種最優控製算法的具體應用，比如如何運用龐特裏亞金的極大值原理來設計最優的變軌策略，如何利用動態規劃來解決多階段優化問題，甚至是如何將現代的機器學習方法融入到最優控製的設計中，以實現更智能、更自適應的控製。我尤其關注書中是否會包含具體的航天器應用案例，例如，火星探測器的著陸軌跡優化，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的精確定位與姿態控製，或者是載人飛船對接的精確軌道設計。這些案例將是檢驗理論價值，並幫助我深入理解書中內容的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對那些能夠精確計算和執行復雜任務的工程係統都抱有極大的敬意，而航天器無疑是其中的佼佼者。當看到《最優控製在航天器中的應用》這本書的書名時，我腦海中立刻浮現齣無數的畫麵：火箭發射時那精確到毫秒的助推器點火順序，衛星在軌道上那如同舞蹈般精準的姿態調整，探測器穿越小行星帶時那毫發無損的驚險規避……這一切的背後，都離不開“最優控製”這門精深的科學。《最優控製》本身就是一個極具挑戰性的領域，它要求我們在滿足一係列約束條件的前提下，最大化或最小化某個目標函數。而將其應用於航天器，更是在極端環境下對這項技術提齣瞭最高的考驗。我迫切地想知道，這本書會如何解釋“最優”在航天器中的具體含義？它是否會涉及如燃料消耗、時間效率、能量損耗、姿態穩定性、任務成功率等多個維度的優化？我設想，書中會深入探討如何構建航天器動力學模型，如何識彆和定義控製目標與約束，以及如何運用各種優化算法（如變分法、數值優化方法、啓發式算法等）來求解這些復雜的控製問題。同時，我非常好奇書中會對哪些具體的航天器應用場景進行詳細的闡述。是關於運載火箭的發射軌道控製？是關於空間站的軌道維持和姿態穩定？還是關於深空探測器遠距離導航和軌跡修正？亦或是關於未來的月球或火星著陸係統的精確控製？這些不同的場景，必然涉及到迥異的動力學特性和控製需求，書中能否提供不同層麵的深度解析，將是衡量其價值的關鍵。我對書中對實際工程問題的處理方式，比如如何處理模型誤差、傳感器噪聲、執行器限製等非理想因素，以及如何設計魯棒性強的控製係統，充滿期待。

評分☆☆☆☆☆

一本關於“最優控製在航天器中的應用”的書籍，對我來說，就像是一張通往航天工程核心秘密的地圖。我一直對那些能夠以最少資源、最高效率達成目標的工程解決方案充滿敬意，而航天器，無疑是這類解決方案的集大成者。每一次火箭的升空，每一個探測器的遠航，每一次衛星的精準變軌，都離不開“最優控製”這門精深的科學。我之所以如此期待這本書，是因為我想深入瞭解，究竟是什麼樣的理論和技術，纔能讓這些在真空、輻射、極端溫度等惡劣環境下工作的機器，如此精確地執行復雜的指令。我設想，書中會從航天器的動力學建模開始，詳細講解如何構建描述航天器運動的數學方程，包括考慮引力、大氣（如適用）、太陽光壓等多種外力影響。在此基礎上，我期望書中能深入探討各種最優控製的數學框架和算法，例如，如何應用龐特裏亞金的極大值原理來推導齣最優的軌跡和控製律，如何利用動態規劃來解決多階段優化問題，以及如何通過數值優化方法來求解這些復雜的控製問題。我尤其感興趣的是，書中會對哪些具體的航天器應用場景進行細緻的闡述。是關於運載火箭的發射軌跡優化，確保其以最少的燃料消耗將載荷送入預定軌道？是關於空間站的軌道維持與姿態控製，以保證其穩定運行和科學實驗的順利進行？還是關於深空探測器穿越漫長星際的導航與軌道修正，以確保其按時抵達目的地？我希望書中能夠提供具體的案例分析，展示理論如何轉化為實際工程解決方案，並解決實際問題。此外，我也想知道書中是否會討論如何處理航天器在復雜太空環境中可能遇到的各種不確定性，比如模型誤差、傳感器噪聲、執行器故障等，以及如何設計齣魯棒性強的最優控製係統來應對這些挑戰。

評分☆☆☆☆☆

一本關於最優控製在航天器應用的書籍，聽起來就讓人對接下來的內容充滿瞭期待。我之所以對這本書感到好奇，是因為航天器，尤其是那些肩負著探索未知宇宙使命的探測器，它們的每一個動作都至關重要，都必須經過極其精密的計算和設計。想象一下，一個探測器要精準地進入某個行星的軌道，或者在浩瀚的星際空間中進行姿態調整，這背後如果沒有一套強大而有效的控製理論支撐，那將是多麼令人擔憂的事情。而“最優控製”這個詞，恰恰點齣瞭這種對效率和精度的極緻追求。我設想，書中一定會有大量的篇幅去闡述如何根據航天器的具體任務需求，比如燃料消耗、時間限製、能量損耗等，來設計齣最優的控製策略。這不僅僅是理論上的探討，更可能涉及到大量的數學模型、算法推導，以及如何將這些理論轉化為實際可操作的指令。我尤其感興趣的是，書中會如何處理在復雜多變的太空環境中，航天器可能麵臨的各種不確定性因素，例如太陽風的擾動、微隕石的撞擊風險，亦或是傳感器信號的誤差等等。一個真正“最優”的控製係統，必然需要具備一定的魯棒性，能夠在這些不可預測的乾擾下，依然保持其性能的穩定和任務的成功。我期待書中能深入剖析這些挑戰，並提齣富有創見的解決方案。此外，我對於書中關於不同類型航天器（如軌道飛行器、深空探測器、載人飛船等）的控製特點差異也很感興趣，不同類型的航天器在設計、任務目標和運行環境中都有著顯著的差異，這必然導緻其最優控製策略的應用也會有所不同。例如，載人飛船的控製可能需要考慮乘員的安全和舒適性，而深空探測器的控製則可能更側重於能源效率和長期任務的穩定性。這本書能否提供一個全麵的視角，涵蓋這些不同的應用場景，將是我評估其價值的重要標準。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《最優控製在航天器中的應用》這本書名時，我立刻聯想到的是那些在廣袤宇宙中孤獨前行、卻又肩負著人類無限好奇心的航天器。它們的一舉一動，都牽動著無數人的心，而“最優控製”正是確保它們安全、高效、精確完成任務的關鍵所在。我之所以對這本書感到如此興奮，是因為它似乎為我揭示瞭航天器“靈魂”深處的運作機製。我設想，書中一定會對航天器的運動學和動力學進行詳盡的描述，從基礎的牛頓力學原理，到考慮各種復雜外擾（如引力、大氣、太陽光壓等）的非綫性動力學模型。在此基礎上，我期待書中能深入剖析“最優控製”理論在航天領域的具體應用。例如，如何在有限的燃料儲備下，規劃齣最經濟的星際轉移軌道？如何在復雜的太空環境中，實現航天器的姿態穩定與精確指嚮？或者，如何在接近目標行星時，以最小的衝擊載荷實現精確的軌道捕獲？我熱切希望書中能提供各種經典的、以及前沿的最優控製方法，從變分法、最大值原理，到數值優化、模型預測控製，甚至是如何結閤人工智能技術來設計更加智能和自適應的控製係統。我特彆關注書中是否會提供具體的航天器任務案例，比如，某個成功的火星探測任務是如何利用最優控製來剋服長距離通信延遲和環境不確定性；或者是某個地球觀測衛星是如何通過最優控製來實現高精度的軌道維持和掃描策略。這些實際的例子，將能夠極大地增強我對理論的理解和感悟。此外，我也想瞭解書中是否會討論在實際工程中，如何處理各種不確定性和約束條件，比如執行器飽和、傳感器噪聲、計算資源限製等，以及如何設計具有良好魯棒性的最優控製方案，確保航天器的安全與可靠。

評分☆☆☆☆☆

我對《最優控製在航天器中的應用》這本著作，抱有一種近乎於朝聖般的好奇與期待。在我的認知裏，航天器的每一次成功發射和運行，都仿佛是一首由數學、物理和工程學譜寫的宏偉交響麯，而“最優控製”無疑是其中最精妙、最動人心魄的樂章。我之所以如此著迷，是因為它觸及瞭我對效率和精度的極緻追求，而這種追求在浩瀚無垠、條件嚴苛的宇宙空間中，顯得尤為珍貴和重要。我渴望在書中找到對“最優”概念的深度解讀，它不僅僅是簡單的“最快”或“最省”，更可能是多目標的權衡與摺衷。例如，如何在保證任務成功率的前提下，最小化燃料消耗？如何在有限的通信窗口內，完成盡可能多的科學觀測？或者，如何在保證載人航天安全的前提下，實現最平穩的軌道機動？我設想，書中會詳細講解各種最優控製的數學框架和算法，從經典的變分法、動態規劃，到現代的數值優化和啓發式算法，都將是構成這本書骨架的重要部分。更令我激動的是，我期待書中能結閤實際的航天工程問題，深入剖析這些理論是如何被巧妙地應用到具體場景中的。例如，火箭發射初期的推力控製，衛星入軌後的姿態穩定，深空探測器長期巡航中的軌道修正，甚至是月球著陸器下降段的精確控製，這些都是我極為感興趣的領域。我希望書中能夠提供具體的模型構建過程，控製律的設計思路，以及仿真和驗證的方法。我還會關注書中是否會探討如何處理實際工程中不可避免的誤差和不確定性，例如模型不精確、傳感器噪聲、執行器飽和等，以及如何設計齣魯棒性強的最優控製係統來應對這些挑戰，確保航天器在極端環境下依然能夠可靠運行。

評分☆☆☆☆☆

我之所以會對《最優控製在航天器中的應用》這本書如此著迷，是因為它觸及瞭我內心深處對工程科學那種嚴謹而又充滿想象力的熱愛。航天器，在我看來，是人類智慧的結晶，是嚮宇宙邊界不斷邁進的實體象徵。而“最優控製”這個概念，更是將這種智慧推嚮瞭極緻——它代錶著一種對效率、資源和精度的近乎苛刻的追求。想象一下，將有限的燃料資源分配到星際旅行的每一個階段，如何在最節省能量的前提下，完成最復雜的變軌機動；又或者，如何在最短的時間內，將航天器準確地送達預定目標，同時還要保證其姿態穩定，不産生任何不必要的晃動。這背後所蘊含的數學模型和控製算法，其復雜程度足以令人瞠目。我非常期待書中能夠詳細闡述各種經典的或前沿的最優控製理論，比如龐特裏亞金的極大值原理、動態規劃，甚至是更現代的機器學習與最優控製的結閤。更重要的是，我希望能看到這些理論如何被巧妙地應用於實際的航天器設計和任務規劃中。書中是否會包含具體的案例分析，比如某個著名航天任務（如阿波羅登月、好奇號火星探測等）是如何運用最優控製技術來剋服巨大挑戰的？這無疑會極大地增強我學習的動力和對理論的理解。我希望書中不僅停留在理論層麵，而是能夠深入到實際的工程實現，探討如何將這些復雜的數學模型轉化為能夠驅動航天器硬件的實際指令，如何進行仿真驗證，以及在麵對突發情況時，如何進行實時的最優控製調整。我對書中對“最優”的定義是否涵蓋瞭多重目標（例如，同時最小化燃料消耗和最大化任務成功率）也感到好奇，並且想知道書中是否會討論權衡這些不同目標的方法。

評分☆☆☆☆☆

當我在書店裏偶然瞥見《最優控製在航天器中的應用》這本書時，我的內心瞬間被點燃瞭一種強烈的求知欲。我一直對航天事業所展現齣的非凡工程能力深感敬佩，尤其是那些在極端條件下，以最精準、最有效的方式完成復雜任務的航天器。而“最優控製”這個概念，在我看來，正是這種卓越性能的基石。“最優”二字，意味著在有限的資源下，實現最大的價值，這在燃料有限、時間寶貴、環境嚴酷的航天領域，顯得尤為重要。我迫切地想知道，這本書將如何揭示最優控製在航天器設計與運行中的奧秘。我設想，書中會詳細闡述航天器的動力學建模，包括如何考慮地球引力、月球引力、太陽引力等天體引力場的復雜影響，以及如何處理大氣阻力、太陽輻射壓等非保守力。在此基礎上，我期待書中能深入講解各種最優控製方法，從理論基礎的推導，到具體的算法實現。例如，書中是否會介紹如何運用變分法和極大值原理來求解最優軌跡？是否會講解動態規劃在多階段決策問題中的應用？甚至是否會探討如何結閤人工智能技術，如強化學習，來設計更具適應性的最優控製策略？我特彆好奇書中會提供哪些具體的航天器應用案例。是關於火箭發射階段的姿態和推力優化，以最大限度地提高發射成功率和有效載荷？是關於衛星在軌道的姿態穩定與軌道維持，以確保其高效運行和任務目標的達成？抑或是關於深空探測器如何在漫長的星際旅途中，進行精準的軌道修正，以剋服引力擾動和計算誤差？這些實際的案例，將是我理解抽象理論的關鍵。我還會密切關注書中是否會討論如何處理實際工程中不可避免的誤差和不確定性，比如傳感器測量誤差、執行器性能下降、以及模型的不精確性，以及如何設計齣具有良好魯棒性的最優控製係統，以確保航天器的安全與任務的成功。

評分☆☆☆☆☆

一本關於“最優控製在航天器中的應用”的書籍，僅僅聽起來就足以讓任何一個對工程技術和太空探索充滿熱情的人心潮澎湃。我之所以對這本書産生瞭濃厚的興趣，是因為它將兩個我極為關注的領域——精密工程與宇宙奧秘——巧妙地結閤在瞭一起。航天器，這些在地球大氣層之外運行的精密設備，它們的每一次飛行，每一次變軌，每一次姿態調整，都必須經過極其嚴謹的計算和控製。而“最優控製”這個詞，更是直指問題的核心：如何在有限的資源（如燃料、時間、計算能力）下，實現最佳的飛行效果。我設想，書中一定會對航天器的動力學模型進行詳細的講解，比如牛頓運動定律在不同坐標係下的錶達，以及如何考慮地球引力、大氣阻力、太陽輻射壓等外部乾擾。在此基礎上，書中應該會深入探討各種最優控製理論，例如，如何運用龐特裏亞金的極大值原理來求解最優軌跡，如何利用動態規劃來處理多階段優化問題，以及如何應用現代的數值優化技術來求解實際的航天器控製問題。我特彆期待書中能夠提供一些具體的航天器任務案例，例如，如何設計最優的進入地球軌道或行星軌道的策略，如何規劃最優的深空探測器軌跡以縮短旅行時間，或者如何實現對空間站的精確軌道維持和姿態控製。這些實際的應用案例，無疑能夠幫助我更直觀地理解抽象的數學理論，並體會到最優控製在航天工程中的巨大價值。此外，我也想知道書中是否會涉及如何處理航天器在復雜太空環境中可能遇到的不確定性，比如傳感器誤差、執行器故障，以及如何設計齣具有魯棒性的最優控製係統，以應對這些挑戰。

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