Dissipative Systems: Analysis, Control, and Applications

简介：
本书《耗散系统：分析、控制及应用》深入探讨了耗散系统的理论与实践，涵盖了从基础概念到高级分析技巧的知识体系，并详细介绍了控制系统的设计方法及其在工程领域的广泛应用。 耗散系统分析与控制理论是控制工程中的一个重要分支领域，它关注的是输入输出能量转换关系及其对系统的稳定性影响，并通过各种手段来优化这些过程。该理论提供了理解和设计复杂系统的方法，确保它们在不同条件下都能保持稳定性和鲁棒性。 相关书籍涵盖了多个子领域的知识： - 稳定性与稳态化问题，在无限维系统中的应用。 - 非光滑力学，研究非平滑动力学系统的分析和控制方法。 - 针对非线性控制系统的研究和技术应用，如L2增益、无源性和其他技术手段。 - 有关调节及输入约束的线性系统控制理论。 - 研究在不确定条件下仍能保持性能的鲁棒与H∞控制策略。 - 计算机控制系统的分析和设计方法。 - 复杂且难以预测的行为中的控制系统设计技巧，包括模型降维、正性和二维系统的应用等。 耗散系统理论不仅适用于物理工程领域，还包括生物化学等领域。它帮助研究者理解能量交换过程，并在控制器的设计中利用这些特性来增强鲁棒性。 此外，在现代控制理论中，H∞控制方法是一种有效的方法，用于设计能够抵抗外部扰动的控制器。这种方法特别适合于那些对模型不确定性敏感的应用场景。通过最小化性能指标（即H无穷大范数），可以确保系统在各种干扰下的稳定性与效能。 随着技术的进步，子空间辨识法已经成为一种重要的参数估计方法，尤其是对于线性动态系统的应用。该方法利用输入输出数据来构建数学模型，并且适用于那些无法直接测量内部状态的场景。 数字控制系统的设计和分析是近年来发展迅速的一个领域，在此过程中伴随着数字信号处理与微电子技术的进步而得到广泛应用。相比传统模拟系统而言，数字化控制具有更高的灵活性，能够通过软件更新实现复杂策略的应用。 在多变量控制系统中，需要同时管理多个输入输出对的问题变得更为普遍。例如航空器的飞行控制系统必须协调不同方向上的运动控制问题。因此对于这些复杂的系统来说，设计特殊算法以确保稳定性和性能达标至关重要。