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90千字 字数
2025-07-01 发行日期
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主编推荐语

一本书学握控制工程师的高级编程技能，解锁动态系统建模与仿真实例。

内容简介

本书详细介绍了基于MATLAB和Python的动态系统建模与分析所需的一系列控制主题及高级编程技能。

首先对姿态估计与控制进行了全面介绍，包括姿态运动学、传感器以及用于姿态估计的扩展卡尔曼滤波器。然后对自动驾驶车辆任务规划进行了实用讨论，包括无人机路径规划和移动目标跟踪。接着对生物系统建模进行了综合探索，包括生物分子网络和随机建模。最后对使用生物系统的控制算法以及其实现进行了深入研究。

本书对于期望使用控制理论进行动态系统建模和分析，并熟练掌握相关编程技能的学生或工程师来说，是不可或缺的资源。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 引言
  • 1.1 本书适用范围
  • 1.2 实例分析
  • 1.2.1 自由落体
  • 1.2.2 配体-受体相互作用
  • 1.3 本书章节安排
  • 习题
  • 参考文献
  • 第2章 姿态估计和控制
  • 2.1 姿态运动学和传感器
  • 2.1.1 四元数运动学问题
  • 2.1.2 陀螺仪传感器模型
  • 2.1.3 光学传感器模型
  • 2.2 姿态估计算法
  • 2.2.1 一个简单的算法
  • 2.2.2 QUEST算法
  • 2.2.3 卡尔曼滤波器
  • 2.2.4 扩展卡尔曼滤波器
  • 2.3 姿态动力学和控制
  • 2.3.1 动力学运动方程
  • 2.3.2 执行器和控制算法
  • 习题
  • 参考文献
  • 第3章 自动驾驶车辆任务规划
  • 3.1 路径规划
  • 3.1.1 势场法
  • 3.1.2 基于图论的采样方法
  • 3.1.3 复杂障碍物
  • 3.2 移动目标跟踪
  • 3.2.1 无人机与移动目标模型
  • 3.2.2 最优目标跟踪问题
  • 3.3 跟踪算法的实现
  • 3.3.1 约束条件
  • 3.3.2 最优解
  • 3.3.3 仿真验证
  • 习题
  • 参考文献
  • 第4章 生物系统的建模
  • 4.1 生物分子间的相互作用
  • 4.2 确定性建模
  • 4.2.1 细胞群和多重实验
  • 4.2.2 大肠杆菌色氨酸调节模型
  • 4.3 生物振荡
  • 4.3.1 Gillespie直接法
  • 4.3.2 仿真实现
  • 4.3.3 鲁棒性分析
  • 习题
  • 参考文献
  • 第5章 生物系统的控制
  • 5.1 控制算法的实现
  • 5.1.1 PI控制器
  • 5.1.2 误差ΔP的计算
  • 5.2 鲁棒性分析：μ-分析法
  • 5.2.1 简单示例
  • 5.2.2 合成回路
  • 习题
  • 参考文献
  • 第6章 延伸阅读
  • 6.1 布尔网络
  • 6.2 网络结构分析
  • 6.3 时空建模
  • 6.4 深度学习神经网络
  • 6.5 强化学习
  • 参考文献
  • 附录 部分习题答案
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。