復雜係統的模糊變結構控製及其應用米陽 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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米陽，韓雲昊 著

圖書標籤:

• 復雜係統
• 模糊控製
• 變結構控製
• 控製理論
• 應用數學
• 自動化
• 係統工程
• 米陽
• 非綫性控製
• 智能控製

店鋪： 詩書雅韻圖書專營店

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502447625

商品編碼：29673043051

包裝：平裝

齣版時間：2008-11-01

基本信息

書名：復雜係統的模糊變結構控製及其應用米陽

定價：20.00元

作者：米陽,韓雲昊

齣版社：冶金工業齣版社

齣版日期：2008-11-01

ISBN：9787502447625

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.182kg

編輯推薦

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內容提要

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本書從基本原理與方法、多種控製算法和實際應用等多個方麵，阿述瞭近年來復雜係統模糊變結構控製方麵的研究成果。內容包括：不確定離散係統的滑模控製；狀態不完全可測時滯係統的研究；非綫性離散係統的模糊魯棒鎮定；時滯不確定離散係統的魯棒鎮定；不確定係統的模糊滑模控製；不確定時滯係統的模糊滑模控製；基於分區切換方法設計倒立擺係統的控製器；基於變結構控製的時滯復雜動態網絡的魯棒自適應同步。本書是模糊變結構控製領域方麵的專著，取材新穎、廣泛，結閤實際，反映瞭這一領域近年來所取得的進展。
本書適宜信息、自動化及計算機應用等專業科技人員閱讀，也可供高等院校相關專業的師生參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《模糊變結構控製及其理論與應用》 內容概要 本書深入探討瞭模糊變結構控製（Fuzzy Sliding Mode Control, FSMC）這一先進的控製理論，旨在為讀者提供一個全麵而深刻的理解框架。FSMC融閤瞭模糊邏輯推理的靈活性與變結構控製的魯棒性，能夠有效處理非綫性、不確定性以及參數變化的復雜動態係統。本書不僅詳細闡述瞭FSMC的基本原理、核心算法和理論基礎，還著重於其在各類工程實際問題中的具體應用，力求做到理論與實踐的有機結閤。 第一部分：理論基礎與核心概念 本部分將係統地梳理FSMC得以建立的理論基石，並對其核心組成部分進行逐一剖析。 引言：復雜係統的挑戰與控製需求 詳細闡述當今工程領域所麵臨的復雜係統的普遍特徵，如高維度、強耦閤、非綫性、時變參數、外部乾擾以及模型不確定性等。 分析傳統控製方法（如PID控製、綫性反饋控製）在應對這些復雜係統時的局限性，突齣其在處理非綫性、不確定性和魯棒性要求方麵的不足。 引齣對新型、更強大的控製策略的需求，為FSMC的引入奠定理論基礎和實踐動機。 模糊邏輯控製（Fuzzy Logic Control, FLC） 模糊集閤與模糊邏輯：詳細介紹模糊集閤的概念、隸屬函數的設計原則（如三角隸屬函數、梯形隸屬函數、高斯隸屬函數等）及其選擇依據。深入講解模糊邏輯的推理機製，包括模糊化（Fuzzification）、模糊推理（Fuzzy Inference）以及解模糊（Defuzzification）等關鍵步驟。 模糊規則庫的構建：闡述如何根據係統特性和專傢經驗構建有效的模糊規則。探討不同的模糊推理方法，如Mamdani型和Takagi-Sugeno（T-S）型模糊推理，並分析它們的優缺點。 FLC的優勢與局限：分析FLC在處理非綫性係統、無需精確模型以及易於理解和實現方麵的優勢。同時，也指齣其在係統穩定性分析、性能優化以及魯棒性方麵的潛在不足。 變結構控製（Sliding Mode Control, SMC） 基本思想與滑模麵設計：深入闡述SMC的核心思想——將係統軌跡強製吸引到一個預先設定的滑模麵上，並在該滑模麵上維持運動。詳細介紹滑模麵的設計方法，包括綫性滑模麵、非綫性滑模麵以及超扭麯滑模麵的構造。 切換函數與趨近律：詳細講解用於實現滑模運動的切換函數（控製律）的設計，如最速下降法、指數趨近律等。分析這些趨近律的收斂特性和速度。 SMC的魯棒性：深入分析SMC在應對參數變化和外部擾動方麵的強大魯棒性，並解釋其背後的數學原理。 抖振現象（Chattering）：詳細闡述SMC固有的抖振問題，分析其産生原因（如高頻切換、測量噪聲放大等）以及對係統性能和執行器壽命的負麵影響。介紹抑製抖振的常用方法，如邊界層法、高階滑模等。 模糊變結構控製（FSMC）的融閤 FSMC的必要性與優勢：闡述將模糊邏輯和變結構控製相結閤的理論和實踐意義。說明FSMC如何剋服單一控製方法的不足，例如，利用模糊邏輯來設計更智能、更自適應的滑模麵和切換函數，從而在保證魯棒性的同時，提高控製精度和性能，並有效抑製抖振。 FSMC的架構：詳細介紹FSMC的基本框架，通常包括一個模糊控製器和一個變結構控製器。分析模糊控製器在其中扮演的角色，如生成滑模麵的參數、調整切換函數的增益、或者直接作為控製器的輸齣。 FSMC的設計方法：探討設計FSMC係統的通用步驟，包括滑模麵的選擇、模糊規則的設計、模糊推理的實現以及控製律的生成。 第二部分：FSMC的核心算法與模型 本部分將深入探討FSMC的不同實現方式及其數學建模。 基於模糊邏輯的滑模麵設計 自適應滑模麵：介紹如何利用模糊邏輯根據係統當前狀態（如誤差、誤差變化率）動態調整滑模麵的參數，以達到更好的跟蹤性能和更快的收斂速度。 模糊可調滑模麵：深入分析如何設計模糊規則來在綫調整滑模麵的增益或形狀，以適應係統參數的變化。 基於模糊邏輯的切換函數（控製律）設計 模糊增益調節：闡述如何利用模糊邏輯根據係統狀態來動態調整SMC的增益（如增益矩陣或比例係數），以在保證魯棒性的前提下，優化控製性能，減少抖振。 模糊決策控製器：探討如何設計模糊規則來決定在不同係統狀態下采用何種控製策略，例如，在遠離滑模麵時采用強激勵，在接近滑模麵時采用平滑控製。 Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型與FSMC T-S模糊模型的錶示：詳細講解T-S模糊模型的數學形式，即用一係列的模糊“IF-THEN”規則來錶示復雜的非綫性係統。 T-S模糊係統與FSMC的結閤：深入分析如何利用T-S模糊模型來描述待控係統，並基於此模型設計FSMC。探討如何將模糊規則與SMC的控製律相結閤，實現精確且魯棒的控製。 LMI（綫性矩陣不等式）方法在T-S FSMC中的應用：介紹利用LMI方法來設計FSMC控製器，以保證係統的全局穩定性，並處理T-S模糊模型中的參數不確定性。 基於神經網絡的FSMC（可選，或作為高級話題） 神經模糊係統：簡要介紹神經模糊係統（如ANFIS）的概念，以及它們如何與FSMC相結閤，以實現更強的自學習和自適應能力。 離綫與在綫學習：探討利用神經網絡進行FSMC參數的離綫優化和在綫自適應調整。 第三部分：FSMC的穩定性分析與性能評估 本部分將聚焦於FSMC控製係統的理論分析，確保其在各種工況下的穩定性和優越性能。 Lyapunov穩定性理論在FSMC中的應用 Lyapunov函數的設計：講解如何選擇閤適的Lyapunov函數來證明FSMC係統的穩定性，包括在滑模麵上的穩定性和吸引域的確定。 全局穩定性的證明：詳細闡述如何利用Lyapunov理論證明FSMC係統在一定條件下能夠實現全局漸近穩定，即無論初始狀態如何，係統最終都能收斂到期望狀態。 魯棒性分析 參數不確定性下的魯棒性：分析FSMC在麵對係統參數大幅度變化時，控製性能如何保持穩定。 外部擾動下的魯棒性：深入研究FSMC如何有效抵禦各種外部噪聲和乾擾，確保係統輸齣的平穩性。 抖振抑製效果評估 量化抖振：介紹評價抖振程度的指標，如控製信號的能量、高頻分量的比例等。 FSMC與傳統SMC的抖振對比：通過理論推導和仿真實驗，對比FSMC在抑製抖振方麵的優勢。 性能指標與評估方法 控製精度：如穩態誤差、峰值超調等。 響應速度：如上升時間、調節時間等。 魯棒性指標：如抗乾擾能力、參數變化容忍度等。 計算復雜度：對比不同FSMC算法的計算量。 第四部分：FSMC在典型工程領域的應用 本部分將通過大量實例，展示FSMC在解決實際工程問題中的強大能力。 機器人控製 機械臂動力學控製：應用於高精度、高速度的工業機器人機械臂，處理其非綫性動力學和外部負載變化。 移動機器人導航與避障：設計FSMC控製器，實現移動機器人在復雜未知環境下的自主導航和實時避障。 航空航天控製 飛行器姿態控製：應用於飛機、無人機、衛星等飛行器的姿態穩定和軌跡跟蹤，特彆是在大氣模型不確定或模型變化的情況下。 航天器軌道控製：設計FSMC來精確控製航天器的軌道，應對微小推力器工作的不確定性以及空間環境的擾動。 電力係統與新能源 並網逆變器控製：應用於風力發電、太陽能發電等新能源並網逆變器，實現電網頻率和電壓的穩定，保證電能質量。 電力係統穩定性控製：在大型電力係統中，用於抑製暫態振蕩，提高係統的魯棒性。 伺服係統與精密製造 高性能伺服電機控製：用於數控機床、印刷設備等，實現電機的高速、高精度運動控製，滿足精密加工要求。 微納定位係統：處理微納尺度下執行器的小間隙、非綫性特性，實現超高精度的定位。 其他應用領域（根據具體情況可增減） 汽車電子控製：如主動懸掛、電子穩定程序（ESP）等。 生物醫學工程：如人工器官控製、藥物輸送係統等。 過程控製：如化工反應器、溫度控製係統等。 第五部分：FSMC的先進研究方嚮與未來展望 本部分將對FSMC領域的最新研究成果進行梳理，並展望未來的發展趨勢。 分布式FSMC 多智能體係統中的FSMC：探討如何在分布式控製係統中設計FSMC，實現多個子係統之間的協調與閤作。 自適應與自組織FSMC 在綫學習與模型更新：研究如何使FSMC控製器能夠實時學習和適應環境變化，無需人工乾預。 智能FSMC（AI與FSMC的深度融閤） 強化學習在FSMC中的應用：利用強化學習技術來優化FSMC的參數和策略，使其具備更強的決策能力。 深度學習與FSMC：探索深度神經網絡在FSMC中的作用，例如用於狀態估計、模糊規則生成等。 FSMC的工程實現挑戰與優化 硬件實現：討論FSMC在嵌入式係統中的實現，考慮計算資源、實時性等因素。 參數整定與優化算法：研究更高效、更自動化的FSMC參數整定方法。 總結與展望 總結FSMC在理論與實踐上的重要性。 對FSMC未來的研究方嚮和潛在突破進行展望，例如在更復雜、更動態的係統中的應用，以及與其他前沿控製理論的交叉融閤。 本書的編寫力求嚴謹，理論推導清晰，數學公式準確，並配以豐富的仿真實例和實際應用案例，旨在為從事控製理論研究的學者、高校師生以及工程技術人員提供一本不可或缺的參考書籍。通過學習本書，讀者將能夠深入掌握模糊變結構控製的設計思想、實現方法和應用技巧，從而更好地應對和解決復雜的工程控製問題。

評分☆☆☆☆☆

翻閱瞭這本書的目錄後，我被其宏大的知識體係和緊湊的章節布局深深摺服。它似乎沒有采用傳統的“綫性”敘事，而是像一個精心構建的生態係統，各個知識模塊之間相互關聯、層層遞進，但又允許讀者根據自身興趣進行局部探索。這種結構設計非常符閤復雜性科學的研究特點，即整體大於部分之和。作者顯然沒有滿足於介紹單一的控製理論，而是巧妙地將跨學科的視角融閤進來，這從章節標題中那些充滿暗示性的詞匯就能窺見一斑。我能感受到一種強烈的學術抱負——它不僅僅是在梳理現有知識，更是在嘗試搭建一座連接不同學科領域的橋梁。對於想要全麵理解某一領域前沿動態的專業人士而言，這種結構提供的導航功能非常強大，它指引讀者高效地觸及到那些最具創新性的研究點，而不是僅僅停留在基礎概念的重復上。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的整體氛圍來看，它散發著一種強烈的“解決問題”的導嚮性。我能感覺到，作者在撰寫每一個理論部分時，背後都有一個非常具體的工程或現實問題作為驅動力。這使得書中的理論推導，即便是最抽象的部分，也並非空中樓閣，而是紮根於實際需求之上的創新。這種“理論指導實踐”的內在邏輯，極大地增強瞭內容的可信度和應用價值。對於那些希望將前沿理論落地到實際工程中的研究人員來說，這本書無疑提供瞭一個堅實的理論基石和一套可供參考的工具箱。它給人的感覺是，這本書的價值不僅在於它告訴瞭你“是什麼”，更在於它明確指齣瞭“如何做”以及“為什麼這樣做最有效”。這種務實精神，使得這本書的閱讀收獲遠遠超齣瞭單純的知識積纍，而更像是一場係統性的方法論訓練。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，給我帶來的感受是一種剋製而有力的學術錶達。它不像某些教材那樣，用過於口語化的方式來“降低門檻”，而是堅持使用精確、嚴謹的術語體係，但同時又避免瞭不必要的晦澀。作者的敘述節奏把握得非常好，在介紹完一個復雜的數學背景後，總會適當地插入一些邏輯性的總結或直觀的比喻，這就像在陡峭的山路上設置瞭幾個觀景颱，讓讀者得以喘息並理清思路。我特彆喜歡那種“論證先行，再做解釋”的行文模式，它迫使讀者主動思考，而不是被動接受。這種既保持學術的嚴肅性，又兼顧閱讀體驗的敘事技巧，是很多技術類書籍難以企及的。讀起來，你仿佛在與一位非常博學但又極具耐心的導師對話，他既不輕視你的基礎，也絕不放過任何一個提升你思維層次的機會。

評分☆☆☆☆☆

哎呀，這本書的封麵設計真是讓人眼前一亮！那深沉的藍色調搭配著復雜的幾何圖形，總讓人覺得裏麵藏著宇宙的奧秘。我拿起它，首先是被那種厚重的質感所吸引，感覺這不是一本隨便翻閱的讀物，而是一部需要沉下心來鑽研的“大部頭”。裝幀的工藝也看得齣很講究，書脊結實，油墨的色澤飽滿，一看就知道是用心製作的精品。光是捧在手裏，就能感受到作者對於這份事業的熱忱。我尤其欣賞封麵上那些抽象的符號和綫條，它們仿佛在無聲地訴說著關於秩序與混沌的永恒辯證法，讓人在尚未翻開扉頁時，就已經被邀請進入一個充滿智力挑戰的思維迷宮。這種視覺上的衝擊力，對於那些渴望探索深層理論的讀者來說，無疑是一種強烈的信號——這是一本值得收藏和反復摩挲的專業書籍。光是看著這封麵，我就已經在腦海中勾勒齣無數關於精密算法和動態平衡的畫麵，光是這份期待感就值瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和字體選擇，給我的閱讀體驗帶來瞭極大的舒適感。內頁紙張的選擇非常考究，不是那種刺眼的純白，而是略帶米黃的柔和色調，長時間閱讀下來眼睛也不會感到酸澀疲勞，這一點對於需要長時間麵對復雜公式的讀者來說，簡直是福音。更值得稱贊的是，圖錶的清晰度和信息的密度達到瞭一個非常高的平衡點。那些理論推導過程中的關鍵步驟，無一不被精心圈點或用加粗字體突齣顯示，使得原本晦澀難懂的數學模型也變得更容易被追蹤。我注意到，作者在引用相關文獻時也極其嚴謹，標注清晰，這極大地增加瞭內容的權威性和可追溯性。可以說，這本書在細節處理上的精益求精，完全體現瞭作者對待學術態度的嚴謹，它不僅僅是一本知識的載體，更像是一件精心打磨的工藝品，每一個字、每一條綫都排列得恰到好處，讓人在閱讀中感受到一種秩序之美。