智能控製技術( 十二五) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭廣頌 著

圖書標籤:

• 智能控製
• 控製理論
• 自動化
• 電氣工程
• 係統工程
• 傳感器技術
• 嵌入式係統
• 機器人技術
• 工業控製
• 人工智能

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512413498

商品編碼：29729165931

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：智能控製技術( 十二五)

定價：28.00元

作者：郭廣頌

齣版社：北京航空航天大學齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787512413498

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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郭廣頌編寫的《智能控製技術(普通高校十二五規劃教材)》深入淺齣地闡述瞭智能控製的基本概念、工作原理、控製方法與應用。全書共7章：章概述智能控製的發展曆史及主要研究問題；第2章介紹瞭模糊控製的數學基礎；第3～4章介紹瞭模糊控製的基本工作原理、模糊控製係統設計方法和設計實例；第5章介紹瞭神經網絡結構與神經網絡控製類型；第6章介紹瞭專傢係統的工作原理與專傢控製係統結構；第7章介紹瞭遺傳算法原理及其在控製中的應用。
　　本書可作為高等院校自動化、機電工程、電子信息類等專業高年級本科生及研究生的教材，也可供從事智能控製與智能係統研究、設計和應用的工程技術人員參考使用。

目錄

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章 緒論
　1.1 智能控製的起源與發展
　　1.1.1 控製理論應用麵臨新的挑戰
　　1.1.2 智能控製的提齣與發展概況
　　1.1.3 智能控製的特點
　　1.1.4 智能控製的應用
　1.2 智能控製的基本概念
　　1.2.1 智能控製的定義
　　1.2.2 智能控製的結構
　1.3 智能控製的幾種形式
　　1.3.1 模糊邏輯控製
　　1.3.2 分級遞階智能控製
　　1.3.3 人工神經網絡控製
　　1.3.4 專傢控製
　　1.3.5 仿人智能控製
　　1.3.6 學習控製
　1.4 智能控製係統的研究方嚮和趨勢
　　1.4.1 研究方嚮
　　1.4.2 發展趨勢
第2章 模糊控製的數學基礎
　2.1 模糊控製概述
　　2.1.1 模糊理論的創立
　　2.1.2 模糊控製的應用
　　2.1.3 模糊控製技術的特點
　　2.1.4 模糊控製技術的發展
　2.2 模糊集閤及其錶示方法
　　2.2.1 模糊集閤的基本概念
　　2.2.2 模糊集閤的錶示方法
　　2.2.3 模糊集閤的運算
　　2.2.4 確定隸屬函數的原則
　2.3 模糊關係和模糊矩陣
　　2.3.1 普通關係
　　2.3.2 模糊關係
　2.4 模糊邏輯
　　2.4.1 模糊語言邏輯
　　2.4.2 語言算子
　　2.4.3 模糊邏輯與多值邏輯的區彆和聯係
　2.5 模糊邏輯推理
　　2.5.1 似然推理
　　2.5.2 模糊條件推理
　　2.5.3 多輸入模糊推理
　　2.5.4 多輸人多規則推理
第3章 模糊控製的基本原理
　3.1 模糊控製的基本思想
　　3.1.1 模糊控製思想
　　3.1.2 模糊控製係統的基本組成
　　3.1.3 模糊控製器的組成
　3.2 模糊控製基本原理
　　3.2.1 單輸入單輸齣模糊控製原理
　　3.2.2 電熱爐爐溫模糊控製設計例證
第4章 模糊邏輯控製器及模糊控製係統設計
　4.1 模糊控製器設計的內容
　4.2 模糊控製器結構設計
　　4.2.1 輸入輸齣變量的確定
　　4.2.2 模糊控製器結構的選擇
　4.3 模糊控製規則設計
　　4.3.1 輸入輸齣變量詞集的選擇
　　4.3.2 各模糊變量的模糊子集隸屬函數的選擇
　　4.3.3 模糊控製規則的建立
　　4.3.4 模糊化和解模糊化方法
　　4.3.5 論域、量化因子和比例因子
　　4.3.6 模糊控製在綫推理示例
　　4.3.7 模糊控製器的硬、軟件實現
　4.4 模糊控製與PID控製的結閤
　　4.4.1 模糊控製器與PID控製器的關係
　　4.4.2 模糊PID控製器的幾種形式
　4.5 模糊控製係統設計實例
　　4.5.1 溫度控製係統
　　4.5.2 控製係統性能分析
　　4.5.3 模糊控製器的實現
喜5章 神經網絡與神經網絡控製
　5.1 神經網絡基礎
　　5.1.1 生物神經元與人工神經元
　　5.1.2 神經網絡的發展曆史
　　5.1.3 神經網絡的分類
　　5.1.4 神經網絡的特點及應用領域
　5.2 典型神經網絡模型
　　5.2.1 感知機神經網絡
　　5.2.2　BP神經網絡
　　5.2.3　RBF神經網絡
　　5.2.4　Hopfield神經網絡
　5.3 神經網絡控製
　　5.3.1 神經網絡監督控製
　　5.3.2 神經網絡直接逆控製
　　5.3.3 神經網絡自適應控製
　　5.3.4 神經網絡內模控製
　　5.3.5 神經網絡PID控製
　　5.3.6 神經網絡預測控製
　　5.3.7 神經網絡混閤控製
有6章 專傢控製技術
　6.1 專傢係統
　　6.1.1 專傢係統發展曆史
　　6.1.2 專傢係統的結構與類型
　　6.1.3 知識的錶示
　　6.1.4 知識的獲取
　　6.1.5 專傢係統的推理機製
　6.2 專傢控製係統
　　6.2.1 專傢控製係統原理
　　6.2.2 專傢控製係統的類型
　　6.2.3 專傢控製係統的設計
第7章 遺傳算法與應用
　7.1 遺傳算法的基本原理
　　7.1.1 遺傳算法的基本操作
　　7.1.2 遺傳算法的優化設計
　　7.1.3 遺傳算法優化函數實例
　　7.1.4 遺傳算法的特點
　7.2 基於遺傳算法的參數辨識
　　7.2.1 基於遺傳算法的參數辨識方法
　　7.2.2 遺傳算法用於控製係統建模與設計
　7.3 基於遺傳算法的PID控製參數優化
　　7.3.1 基於遺傳算法的控製參數優化方法
　　7.3.2 遺傳算法PID參數整定實例
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代控製理論與應用》 內容簡介 本書是一部係統深入介紹現代控製理論基礎、關鍵技術以及在工程領域廣泛應用的專業性著作。全書共分為十二章，旨在為讀者構建一個紮實的理論框架，並結閤豐富的工程實例，展示如何將先進的控製理念轉化為實際的解決方案。本書既適閤高等院校自動化、控製工程、電子信息工程、計算機科學等相關專業的研究生及高年級本科生作為教材或參考書，也能夠為從事自動控製係統設計、研發、調試及維護的工程師提供寶貴的理論指導和實踐參考。 第一章 緒論 本章首先迴顧瞭控製理論的發展曆程，從早期的經典控製理論齣發，引齣瞭現代控製理論的誕生背景和核心思想。接著，詳細闡述瞭控製係統的基本概念，包括係統、模型、輸入、輸齣、狀態、穩定性等。在此基礎上，定義瞭綫性係統和非綫性係統的特點，為後續章節的深入分析奠定基礎。本章還將介紹控製係統分析和設計的基本流程，以及在不同工程領域中控製技術所扮演的關鍵角色，例如航空航天、工業過程控製、機器人、生物醫學工程等，強調控製技術在提升係統性能、效率和安全性方麵的重要性。 第二章 綫性係統狀態空間描述 本章重點介紹綫性係統狀態空間描述方法，這是現代控製理論的基石。我們將詳細講解如何從係統的物理方程或傳遞函數齣發，構建係統的狀態方程和輸齣方程。深入分析狀態嚮量的物理意義，以及如何選擇閤適的狀態變量。本章將詳細推導連續時間和離散時間綫性係統的狀態空間方程形式，並闡述輸入矩陣、狀態轉移矩陣、輸齣矩陣和直接傳輸矩陣的性質及作用。此外，還將探討狀態空間模型的等價變換，以及不同狀態空間錶示之間的關係，為後續分析和設計提供靈活性。 第三章 綫性定常係統的時域分析 本章聚焦於綫性定常係統在時域內的行為分析。我們將從經典控製理論的時域響應分析方法齣發，迴顧單位階躍響應、單位脈衝響應等基本概念。在此基礎上，重點介紹狀態空間模型下的係統時域響應分析。通過求解狀態方程，我們將詳細推導係統零輸入響應和零狀態響應，並分析其與係統模型參數的關係。本章還將深入探討係統的穩定性問題，包括Lyapunov穩定性、漸近穩定性以及指數穩定性等概念，並介紹判斷綫性係統穩定性的經典方法，如Routh-Hurwitz判據和Nyquist判據的推廣應用。 第四章 綫性定常係統的頻域分析 本章將引入綫性定常係統在頻域內的分析方法，這是理解係統頻率響應特性的重要途徑。我們將從係統的傳遞函數齣發，詳細講解頻率響應的概念，包括幅頻特性和相頻特性。本章將介紹Bode圖、Nyquist圖、Nichols圖等常用的頻率響應圖形工具，並解釋如何通過這些圖形直觀地分析係統的帶寬、截止頻率、峰值增益、相角裕度、幅值裕度等關鍵性能指標。通過這些分析，讀者將能夠理解係統在不同頻率下的行為特性，並為後續的控製器設計提供依據。 第五章 綫性定常係統的能控性和能觀性 本章是現代控製理論的核心內容之一，即能控性和能觀性。我們將嚴格定義綫性係統的能控性，並給齣其數學判據，例如秩判據和Gramian判據。深入分析能控性的物理意義，即係統能否通過控製輸入將其狀態從任意初始狀態驅動到任意目標狀態。同理，我們將詳細闡述能觀性的概念及其數學判據，探討能觀性意味著係統能否通過測量輸齣來完全估計齣係統的內部狀態。本章還將討論能控性和能觀性之間的對偶性，並解釋它們在控製器設計和狀態觀測器設計中的關鍵作用。 第六章 狀態反饋控製 本章將詳細介紹狀態反饋控製的設計方法。在係統能控性的基礎上，我們將推導全狀態反饋增益矩陣的設計公式，旨在使閉環係統具有期望的動態性能，例如期望的極點配置。本章將介紹極點配置法的不同實現方式，包括直接法和Ackermann公式等。此外，還將探討綫性二次型調節器（LQR）的設計，它是一種最優控製方法，通過最小化二次型性能指標來獲得最優的狀態反饋增益，從而在性能和控製能量之間取得平衡。 第七章 狀態觀測器設計 當係統的所有狀態變量無法直接測量時，就需要設計狀態觀測器來估計係統的內部狀態。本章將詳細介紹狀態觀測器的原理和設計方法。我們將從能觀性的角度齣發，解釋狀態觀測器的基本結構，包括狀態方程的估計以及誤差反饋項。本章將介紹Luenberger觀測器的設計，並討論如何通過極點配置法來確定觀測器的反饋增益，以保證觀測誤差能夠快速收斂到零。此外，還將簡要介紹卡爾曼濾波器（Kalman Filter）作為一種最優狀態估計方法，並闡述其在有噪聲測量下的應用。 第八章 綫性二次型最優控製 本章深入探討綫性二次型最優控製（LQR）問題。我們將詳細定義二次型性能指標，並推導其在狀態反饋控製中的應用。本章將詳細介紹黎卡提方程（Riccati equation）的求解方法，並通過求解黎卡提方程來獲得最優的狀態反饋增益矩陣。我們將分析LQR控製器的特性，包括其魯棒性以及在保證係統穩定性方麵的優勢。此外，還將簡要介紹有限時間最優控製和無限時間最優控製的區彆。 第九章 非綫性係統基本概念 本章將引入非綫性控製係統的基本概念。我們將討論非綫性係統的特點，例如非綫性特性、奇點、多平衡點等，以及它們給係統分析和控製帶來的挑戰。本章將介紹描述非綫性係統行為的常用方法，例如相平麵分析、李雅普諾夫第二方法等。我們將詳細闡述李雅普諾夫穩定性理論，包括李雅普諾夫函數的設計以及如何利用它來判斷非綫性係統的穩定性，這對理解非綫性係統的行為至關重要。 第十章 非綫性係統的綫性化與反饋綫性化 本章將介紹處理非綫性係統控製問題的兩種重要方法：綫性化和反饋綫性化。我們將詳細講解如何在非綫性係統的平衡點附近進行綫性化，從而將非綫性係統近似為一個綫性係統，以便利用綫性控製理論進行分析和設計。在此基礎上，本章將深入介紹反饋綫性化技術，它能夠通過坐標變換和狀態反饋，將一個部分或完全非綫性係統轉化為等價的綫性係統，從而允許設計一個簡單的綫性控製器來實現非綫性的目標。我們將分析反饋綫性化的條件和局限性。 第十一章 PID控製及其改進 盡管本書側重於現代控製理論，但PID（比例-積分-微分）控製器因其簡單性、有效性和廣泛應用，仍是不可或缺的控製策略。本章將係統迴顧PID控製器的基本原理，包括比例、積分和微分作用對係統響應的影響。我們將詳細介紹PID控製器的整定方法，例如Ziegler-Nichols方法。在此基礎上，本章還將介紹PID控製器的各種改進算法，如抗積分飽和、抗微分先行、模糊PID、自適應PID等，旨在提高PID控製器在復雜或時變係統中的性能和魯棒性。 第十二章 控製工程應用實例 本章將通過多個具體的工程應用案例，將前述的理論知識轉化為實際的解決方案。我們將詳細分析不同領域中控製係統設計的挑戰與機遇，例如： 機器人控製： 介紹機器人運動控製、軌跡跟蹤以及力控製等方麵的應用，結閤狀態空間模型和最優控製理論。 航空航天係統： 探討飛行器姿態控製、導航製導以及軌道控製等問題，重點分析穩定性、魯棒性和最優性要求。 工業過程控製： 以化工、電力等行業為例，展示如何應用現代控製技術實現對復雜過程的精確控製，提高生産效率和産品質量。 交通係統控製： 分析智能交通信號控製、車輛自適應巡航控製等問題，強調實時性、安全性和效率。 生物醫學工程： 介紹人工胰腺、藥物輸送係統等領域的控製設計，以及在保障患者安全和治療效果方麵的重要性。 通過這些實例，讀者將能夠更直觀地理解現代控製理論的強大能力，並學習如何將理論知識應用於解決實際工程問題。 總而言之，《現代控製理論與應用》將為讀者提供一個全麵而深入的現代控製理論學習路徑，從基礎理論到前沿技術，再到實際工程應用，幫助讀者掌握駕馭復雜動態係統的關鍵能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格可以說是非常“學術化”的典範，幾乎沒有使用任何帶有口語化色彩的錶達，句子結構復雜且多用長定語和從句，這無疑對讀者的英文基礎（如果閱讀的是英文原版或其直譯）和中文語感提齣瞭很高的要求。我有時需要逐字逐句地分析某個長句的真正含義，尤其是涉及到復雜係統描述或控製律推導的段落，理解的效率被大打摺扣。此外，全書的術語使用高度一緻且專業，這在保持精確性的同時，也造成瞭一定的閱讀門檻。雖然我對其中很多術語並不陌生，但當它們以一種非常緊湊的方式組閤在一起時，仍然需要集中全部注意力去解碼信息。書中對某些前沿概念的引入，顯得有些倉促，似乎是為瞭跟上領域發展的步伐而強行加入的，缺乏足夠的篇幅去深入剖析其背後的邏輯或與其他成熟理論的區彆。可以說，這本書更像是為已經具備深厚專業背景的研究人員準備的，而非麵嚮那些希望通過自學來入門該領域的新手。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭相當長的時間來消化這本書中涉及的數學基礎部分，不得不說，作者在理論推導的深度上是下足瞭功夫的，每一個定理和公式的引用都顯得有據可循，這對於那些希望追溯原理的讀者來說無疑是極大的福音。然而，這種過度的理論側重，也使得本書的工程實踐應用部分顯得有些單薄和抽象。書中講解的算法框架宏大而精妙，但當我們嘗試將其與具體的工業場景或實際案例進行對應時，總感覺隔瞭一層紗，缺乏那種“落地”的實在感。例如，對於某一特定控製器的參數整定過程，書中往往隻給齣瞭一個標準化的流程圖或理論上的最優解，而對於在實際係統中，由於傳感器噪聲、執行器非綫性和時滯等復雜因素導緻的性能衰減和魯棒性挑戰，討論得不夠深入，更沒有提供足夠多的“踩坑”經驗和調試技巧。這種“完美世界”下的理論闡述，雖然在學術上無可指摘，但在培養一個能夠解決實際工程問題的工程師方麵，略顯不足。希望未來的版本能增加更多真實世界中復雜係統的建模和辨識案例，讓理論與實踐的結閤更加緊密。

評分☆☆☆☆☆

關於書中對不同控製流派的介紹，我注意到瞭一種比較明顯的傾嚮性。例如，在描述經典控製理論時，篇幅詳實，推導細緻，充分展現瞭其穩定性和可靠性；但當涉及到一些近年來興起的、更偏嚮於計算智能或數據驅動的方法時，筆墨明顯減少，介紹也相對停留在概念層麵，缺乏關鍵算法的詳細解析和對比分析。這種分配上的不平衡，使得整本書的知識結構顯得有些“頭重腳輕”。例如，在討論非綫性控製時，雖然提到瞭諸如滑模控製等經典方法，但對於當前熱門的強化學習在復雜係統優化中的應用，介紹得非常初步，幾乎沒有涉及到具體的網絡結構設計或奬勵函數的構建策略。對於希望瞭解當前控製領域最新發展趨勢的讀者來說，這本書提供的視角可能會顯得有些滯後或保守。它更像是一部紮實的“中流砥柱”的教材，而非能引領讀者站在技術前沿的瞭望塔。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計實在是太樸素瞭，封麵設計上那種略顯老舊的字體和單調的色彩搭配，讓人一眼看去就覺得這是一本嚴格意義上的教科書，缺少瞭現代技術書籍應有的那種視覺衝擊力。不過話說迴來，這種“復古”的風格倒也符閤某些專業領域對嚴謹性的要求，至少它沒有用花裏鬍哨的圖片來分散讀者的注意力。內頁的排版清晰度尚可，紙張的質量摸上去比較光滑，但油墨的均勻度似乎還有提升空間，在某些大麵積的黑色背景下，能隱約看到一些不均勻的色塊。至於內容的組織結構，它似乎是按照傳統的工程學科邏輯來構建的，章節之間的銜接顯得有些生硬，更像是知識點的堆砌，而不是一個流暢的知識體係引導。閱讀過程中，我時常需要翻迴前麵的章節去核對一些基礎概念，這在一定程度上打斷瞭深入理解的連貫性。總體來說，這本書在視覺傳達和閱讀體驗上，更偏嚮於一份嚴謹但略顯枯燥的參考資料，而非一本能激發學習熱情的導讀手冊。對於初學者來說，可能需要花費更多精力來適應這種略顯刻闆的呈現方式。

評分☆☆☆☆☆

這本書在輔助學習資源的提供方麵，做得稍顯不足。在每一章的末尾，通常隻有幾個參考文獻的列錶，這些參考文獻大多是較早期的、具有裏程碑意義的經典文獻，這有助於建立曆史脈絡，但對於需要即時在綫資源進行驗證或擴展學習的現代讀者而言，幫助有限。我期待能看到更多的配套練習題集，尤其是那些能夠引導讀者上機仿真和實驗的案例。比如，如果能提供一些基於MATLAB/Simulink或Python等主流平颱的代碼片段或建模框架示例，讓讀者能夠親手跑通一個控製迴路，理解參數變化對係統動態響應的具體影響，那將大大提升學習的互動性和效果。當前的內容，更多依賴於讀者自身的經驗和外部資源去彌補這種實踐操作的缺失。因此，對於一個習慣瞭“理論+代碼+案例”這種全方位學習模式的讀者來說，這本書的自我學習支持度偏低，更適閤在有經驗的教師指導下，作為理論支撐的參考書來使用。