非线性系统的不连续控制 李传东、廖晓峰、黄廷文、郭松涛 9787030363305 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

李传东，廖晓峰，黄廷文，郭松涛 著

图书标签:

• 非线性系统
• 不连续控制
• 控制理论
• 自动控制
• 李传东
• 廖晓峰
• 黄廷文
• 郭松涛
• 9787030363305
• 高等教育
• 教材

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030363305

商品编码：29373111480

包装：平装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名：非线性系统的不连续控制

定价：48.00元

作者：李传东、廖晓峰、黄廷文、郭松涛

出版社：科学出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787030363305

字数：222000

页码：176

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.241kg

编辑推荐

---

内容提要

---

《非线性系统的不连续控制》旨在介绍不连续控制系统领域的研究现状、典型模型、常用分析方法以及作者近几年的研究成果。《非线性系统的不连续控制》系统地阐述了常微分系统的周期间歇控制、时滞系统的周期间歇控制、常微分系统的脉冲控制、时滞系统的脉冲控制以及（时滞）脉冲切换控制系统的基本理论、稳定性分析和控制器设计，并通过大量的数值实例演示了理论结果的有效性和使用方法。
《非线性系统的不连续控制》可作为高等院校控制理论与应用、应用数学、电子工程、计算机等相关专业高年级本科生、研究生的教材和参考书，也可供相关教师及科研人员参考。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

非线性系统不连续控制理论与应用 作者：（此处应为作者姓名，根据您的图书信息，为李传东、廖晓峰、黄廷文、郭松涛） 出版社：（此处应为出版社名称，根据您的图书信息，为科学出版社） ISBN：（此处应为ISBN号，根据您的图书信息，为9787030363305） 内容概要： 本书系统深入地探讨了非线性系统领域中极具挑战性但又至关重要的“不连续控制”这一研究方向。在现代工程实践和科学探索中，许多系统固有的非线性特性以及人为设计的控制器结构，常常导致系统状态或控制律出现突变，即不连续性。这种不连续性不仅给系统的分析和设计带来了巨大的理论难题，也直接影响着系统的性能、稳定性和鲁棒性。本书旨在为读者提供一套严谨、全面的理论框架和实用的分析工具，以应对这些复杂性，并指导读者设计出高效、可靠的不连续控制器。 本书的编撰立足于深厚的理论基础，并紧密结合实际应用需求。我们从非线性系统的基本概念和不连续性的来源出发，逐步深入到不连续控制的核心理论。书中详细阐述了滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）、混合逻辑动力学（Hybrid Logic Dynamics, HLD）、以及其他基于事件触发（Event-Triggered Control）和基于状态的触发（State-Triggered Control）等不连续控制策略。这些策略在处理具有不确定性、外部扰动、以及对响应速度有极高要求的非线性系统中展现出强大的能力。 第一部分：理论基础与建模 本书首先系统地回顾了非线性系统分析的基本工具和方法，包括相平面分析、李雅普诺夫稳定性理论、微分几何方法等，为理解不连续控制的复杂性打下坚实基础。特别地，本书将着重分析不连续性在非线性系统中产生的根源，例如： 系统本身的非线性特性： 饱和特性、死区、摩擦、开关元件等在物理系统和工程应用中普遍存在，这些都会导致系统动态行为在某些状态点发生突变。 控制器设计的引入： 为了实现特定的控制目标，如快速响应、精确跟踪或鲁棒性，设计者常常会采用分段函数、逻辑判断、或开关动作来构造控制器，从而引入不连续性。例如，继电器控制、模糊逻辑控制中的隶属度函数、以及更复杂的数字控制算法都可能产生不连续的控制输出。 外部环境的影响： 某些外部扰动或系统状态的变化也可能触发控制策略的改变，从而引入不连续性。 在此基础上，本书将详细介绍用于描述和分析包含不连续性的非线性系统的建模方法。这包括： 含开关和逻辑的动力学方程： 介绍如何使用微分方程结合逻辑规则来精确描述这类系统的演化过程。 混合动力学系统模型： 深入探讨混合逻辑动力学（HLD）的理论框架，它能够有效地统一连续动力学和离散逻辑事件，是分析不连续控制系统的强大工具。 Filippov 理论： 阐述 Filippov 理论在处理不连续右侧微分方程方面的作用，为理解不连续系统的解的意义和性质提供理论支持。 第二部分：不连续控制理论与设计方法 本部分是本书的核心，将聚焦于各种主流的不连续控制理论和具体的设计方法。 滑模控制（SMC）： 作为最经典和应用最广泛的不连续控制技术之一，滑模控制将在本书中得到详尽的阐述。我们将从滑模控制的基本原理出发，讲解滑模面的设计、切换函数的设计，以及如何处理滑模抖振（chattering）问题。 滑模面设计： 介绍如何根据系统特性和控制目标选择合适的滑模面，确保系统能够滑入预设的流形。 切换函数： 详细分析不同类型的切换函数（如符号函数、饱和函数）的特点及其对系统性能的影响。 抖振抑制技术： 深入研究各种抖振抑制方法，包括边界层技术、高阶滑模控制、以及基于模糊逻辑和神经网络的滑模控制等，旨在减小控制器的开关频率，提高系统的平滑度和鲁棒性。 非线性滑模控制： 探讨如何设计适用于高度非线性系统的滑模控制器，克服传统线性滑模控制的局限性。 混合逻辑动力学（HLD）与事件触发控制： 本书将系统介绍混合逻辑动力学（HLD）框架，以及基于HLD的不连续控制设计。 HLD建模与分析： 详细介绍如何利用HLD对包含逻辑规则的复杂系统进行建模，并进行稳定性、可达性等分析。 事件触发控制： 探讨事件触发控制策略，这种策略通过预设的触发条件来决定何时更新控制信号，从而避免了传统周期性采样带来的资源浪费和潜在的不连续性问题。我们将讨论不同触发机制的设计，如基于状态误差的触发、基于模型预测的触发等。 状态触发控制： 进一步讨论状态触发控制，它根据系统的实时状态来决定控制器的激活或更新，能够更灵活地应对动态变化。 其他不连续控制方法： 书中还将介绍一些其他类型的不连续控制技术，例如： 基于模糊逻辑和神经网络的控制： 探讨如何利用模糊逻辑和神经网络固有的分段近似能力和自适应特性来实现不连续的控制律，以处理模型不确定性或非线性。 基于逻辑规划的控制： 针对具有明显逻辑行为的系统，介绍如何设计基于逻辑规划的控制器，实现决策和执行的有机结合。 第三部分：分析与稳定性 不连续性给系统的稳定性分析带来了新的挑战。本书将系统阐述针对不连续控制系统的分析方法。 稳定性理论： 重点介绍适用于不连续系统的稳定性理论，包括： 李雅普诺夫函数法： 推广李雅普诺夫函数法以分析不连续系统的稳定性，包括如何构造合适的李雅普诺夫函数以证明系统的渐近稳定性或有限时间稳定性。 滑模系统的稳定性分析： 专门针对滑模系统，介绍其特有的稳定性分析方法，如滑模模式的全局吸引性分析。 混合系统稳定性： 探讨混合动力学系统的稳定性概念，包括模式稳定性、混合稳定性等。 鲁棒性分析： 不确定性和外部扰动是普遍存在的。本书将分析不连续控制器在面对这些不确定性和扰动时的鲁棒性，并提出提高鲁棒性的策略。 有限时间控制与实时性： 探讨如何设计能够使系统在有限时间内达到目标状态的不连续控制器，以及如何分析和保证控制系统的实时性。 第四部分：应用与案例研究 理论的最终目的是指导实践。本书的最后部分将集中介绍不连续控制在各个工程领域的典型应用。 机器人控制： 例如，在机器人关节的伺服控制中，由于电机驱动的开关特性以及需要快速响应的动态要求，不连续控制（特别是滑模控制）得到了广泛应用。我们将讨论如何设计控制器以实现机器人的精确轨迹跟踪、姿态控制等。 航空航天系统： 在飞行器姿态控制、变轨控制等复杂系统中，非线性和不确定性普遍存在，不连续控制能提供强大的鲁棒性和快速响应能力。 电力电子系统： 开关电源、电机驱动等电力电子设备本质上是高度不连续的系统，不连续控制理论是其核心设计方法。 自动化与过程控制： 例如，在化工过程控制中，某些反应器或分离过程可能存在非线性耦合和开关操作，不连续控制能够有效应对。 其他领域： 还将简要介绍不连续控制在汽车控制、生物医学工程等领域的潜在应用。 通过详细的理论推导、严谨的数学证明、丰富的图表展示以及贴近实际的案例分析，本书旨在帮助读者深入理解非线性系统不连续控制的精髓，掌握分析和设计不连续控制器的关键技术，并能够将这些理论知识应用于解决实际工程问题，推动相关领域的研究和技术发展。本书适合于从事非线性控制、自动化、机器人、航空航天、电力电子等领域的研究生、工程师以及相关专业的科研人员阅读。

评分☆☆☆☆☆

对于初次接触非线性系统不连续控制的本科生来说，《非线性系统的不连续控制》这本书的学习曲线可能稍显陡峭，但其内容的深度和广度绝对值得挑战。书中对非线性动态系统的基本概念，如泰勒展开、李导数、反馈线性化等，都进行了详尽的介绍，为后续的不连续控制理论打下了坚实的基础。我特别喜欢书中通过大量实例来解释抽象概念的方式，比如在讲解蔡氏电路等混沌系统的控制时，生动的图示和清晰的推导，让原本抽象的混沌现象变得相对容易理解。虽然对于某些高级话题，如模型预测控制与不连续控制的结合，我还需要花费更多的时间去消化，但整体而言，这本书提供了一个非常系统和全面的学习路径。它不仅涵盖了不连续控制的核心理论，还探讨了其在机器人学、航空航天等领域的应用，这极大地拓展了我的视野，也激发了我进一步深入研究的兴趣。如果能再增加一些基于MATLAB/Simulink的详细仿真实例，相信对初学者的帮助会更大。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有着多年控制系统开发经验的工程师，我一直在寻找能够深入理解非线性系统不连续控制背后原理的资料，而《非线性系统的不连续控制》这本书则恰好满足了我的需求。它在理论的严谨性和工程的实用性之间取得了极佳的平衡。书中对各种不连续控制方法的阐述，如切换控制、脉冲控制等，都提供了详细的数学推导和仿真验证。我尤其赞赏的是，作者们并没有停留在理论层面，而是花了相当大的篇幅讨论了这些控制方法在实际应用中可能遇到的问题，比如参数不确定性、执行器饱和以及传感器噪声等，并给出了相应的鲁棒性设计策略。这对于我们这些在实际项目中摸爬滚打的工程师来说，无疑是宝贵的财富。书中关于滑模控制在处理高阶非线性系统时的稳定性分析和抖振抑制问题，也给出了深入浅出的讲解，并且提供了具体的控制律设计方法。我尝试着将书中的一些思想应用到我目前正在开发的机器人控制项目中，效果显著。这本书不仅仅是一本教科书，更是一本指导我解决实际工程问题的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了一扇理解复杂系统控制的新大门。在阅读《非线性系统的不连续控制》之前，我对非线性系统的研究主要停留在连续控制层面，对于如何处理系统中的开关行为、突变等不连续特性，一直感到模糊。这本书则系统地介绍了滑模控制、模糊逻辑控制、以及其他基于模型和无模型的离散事件驱动控制方法。我特别欣赏书中对不同不连续控制方法之间的比较和融合的探讨，比如如何将滑模的鲁棒性与模糊逻辑的自适应性相结合。在理解了各种控制器的基本原理后，书中对实际工程应用的案例分析，比如在伺服系统、电力系统中的应用，让我对这些理论有了更直观的认识。我尝试着结合书中提供的一些算法框架，去设计一个简单的非线性系统的控制器，并在仿真环境中进行验证，取得了不错的效果。这本书的出版，无疑为非线性系统不连续控制领域的研究和应用提供了重要的理论支撑和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

《非线性系统的不连续控制》这本书，让我深刻体会到了控制理论发展的精妙之处。作者们以一种非常细腻和系统的方式，将非线性系统的不连续控制这个复杂的研究领域娓娓道来。我个人尤其对其关于“稳定性”和“鲁棒性”的探讨印象深刻。在分析各种不连续控制策略时，书中始终贯穿着对系统稳定性的严格证明，并且针对不同类型的扰动和不确定性，给出了相应的鲁棒控制设计方法，这一点对于确保控制系统的可靠性和实用性至关重要。我曾尝试着在书中提出的某个例子中，人为引入一些噪声，并观察控制器的响应，其结果与书中的理论预测高度吻合。这让我更加确信了书中理论的严谨性。同时，书中在讨论各种控制方法时，也巧妙地穿插了其历史发展和前沿进展，让我得以窥见这一领域的研究脉络和未来的发展方向。虽然某些章节涉及到的数学证明和定理需要反复推敲，但这正是深入理解的必经之路。

评分☆☆☆☆☆

这本《非线性系统的不连续控制》简直是让我醍醐灌顶的一本书，我一个对控制理论只是略知皮毛的读者，硬是凭借着里面条理清晰的阐述和层层递进的例子，逐渐建立起了一个相对完整的非线性不连续控制的认知框架。尤其印象深刻的是书中关于滑模控制的推导过程，作者们并没有直接抛出复杂的数学公式，而是先从直观的物理意义入手，一点一点地剥开其背后的数学逻辑，这对于我这种数学功底不算深厚但又渴望理解核心原理的读者来说，简直是福音。书中的图示也极其精炼，寥寥几笔就能勾勒出系统的动态行为，配合文字说明，理解起来事半功倍。我尤其喜欢的是它在讨论不同控制策略时，不仅仅是给出算法，更深入地分析了它们的优缺点、适用范围以及在实际工程中可能遇到的挑战，这让我在理论学习之外，还能对工程应用有更切实的感受。虽然有些章节涉及到的李雅普诺夫稳定性分析和反馈线性化等概念对我来说还是有点挑战，但我相信通过反复研读和结合书中的案例，定能将其融会贯通。总而言之，这是一本兼具理论深度和实践指导意义的佳作，强烈推荐给所有对现代控制理论感兴趣的同行者。