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郭雷院士《时变随机系统: 稳定性与自适应理论》第二版出版

2020-07-12

原标题:郭雷院士《时变随机系统: 稳定性与自适应理论》第二版出版

郭雷院士的《 时变随机系统》 第一版于1993 年由吉林科学技术出版社出版。1995年,该书荣获 全国优秀科技图书奖一等奖。

时变随机系统广泛存在于客观世界中。顾名思义,这类系统的特征是“时变”与“随机”。“时变” 是指系统的动态特性随着时间的变化而变化,而“随机” 则是指系统在运行过程中受到各种随机因素的干扰和(或) 对系统的输入及输出量测时存在着随机误差。

这类例子在航空、航天、航海、工业过程、社会、经济、生物、生态等领域中比比皆是。例如,空间飞行器的动态特性依赖于空气动力学参数,而这些参数既会随着飞行高度、飞行速度及大气中随机因素的变化而变化,也会随着飞行器燃料的逐渐消耗而改变。又如,水上船舶的动态特性可由航向、速度和牵引力等的特性来描述,它们不但随水域状况(如深浅) 而改变,而且还会受到波浪、风和气流等随机因素的干扰。再如,化学反应过程的参数随环境温度、湿度和其他随机因素的变化而变化,其反应速度也随催化剂活性的衰减而变慢……这些均可看作是时变随机系统。

描述时变随机系统的数学模型可能是非线性的,也可能是无穷维的,系统的动态可能随时间连续地变化,也可能只在离散时间变化。我们主要讨论 离散时间系统,这主要基于下列考虑:(i) 一般来讲,通过适当选取采样周期,可将连续时间系统化为离散时间系统;(ii) 在社会、经济、工程及生态等领域中有大量动态系统用离散时间模型来描述更为自然和合理;(iii) 无论什么系统,在对它们施加控制时,一般都采用计算机技术,因此,以离散形式描述的结果更便于实际应用。

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郭雷研究员对定常随机系统辨识和适应控制做过一系列有影响的工作,并在美国出版专著,国际上对他的工作有高度评价。现在,他又在几年钻研的基础上,写出这本《 时变随机系统:稳定性、估计与控制》专著,用统一的观点研究了几个不同领域共同关心的问题,必将产生广泛影响。

这本专著,不仅概述了一系列重要的经典结果,同时也包括了郭雷近年来的研究成果,有些是首次发表。本书有下列 四个特点:一、对时变参数系统的稳定性给出扼要但深入的叙述,还包括作者对非负定系统的研究结果;二、对时变随机系统给出非平稳情形下的稳定性分析,特别引人注目;三、对实际中常用的各种典型时变参数估计算法,给出了统一适用的随机稳定性条件,是一组适用范围广、独创性强的工作;四、在实际应用中,算法中遗忘因子的选取通常有很大的盲目性,而作者给出了一般条件下遗忘因子的选取办法,有充分的理论依据,具有重要的应用价值。

综观全书,作者用高超的数学技巧,对时变随机系统给出了很有特色的分析。本书写作严谨,文字流畅,结果深刻,适用范围广,ag亚洲真人有关领域的广大科研人员和工程技术人员必将得益于这本专著。

陈翰馥

1992年12月

(第一版 序)

转瞬,27年过去。

自 《时变随机系统》1993年出版以来,控制科学领域发生了很多变化,特别是在动态网络和多个体系统等诸多方面都涌现出一批新成果。由于新的研究发展往往离不开已有的基础,本书所讨论的基本问题和基本算法在今天仍不失其意义。事实上,由于学习和研究工作的需要,近年来有不少青年学者和同行专家都希望本书能够再版。

《时变随机系统》

(第二版)

2020年6月,由科学出版社出版

在保留原来内容的基础上,第二版进行了一些必要修订。特别地,进一步丰富了第1 章和第2 章的内容,并且 增加了第7 章和第8 章两章新内容。

将书的副标题修改为“ 稳定性与自适应理论 ”,其中自适应理论包括自适应估计与自适应控制两部分。 第7 章讨论Markov 跳变线性随机系统的自适应控制问题,给出了这类系统可被自适应反馈镇定的充分必要条件。该条件与非自适应情形下的相应条件并不相等,这揭示了当系统的跳变参数未知时,不确定性对反馈机制能力的本质影响。 第8 章讨论一般切换线性系统的镇定性问题,通过证明一个加强的Squashing 引理,分别研究了切换规律已知和未知情形下的反馈镇定性。

很高兴能见到本书再版,相信广大读者的心情和我是一样的!这是一本非常好的著作,有许多基本而深刻的成果、思想和方法,充满了精妙的分析技巧和论证技巧!我曾多次阅读本书,获益匪浅!该书第一版已经产生了广泛而深远的影响,第二版排版精美又增加了更多精彩内容,因此我强烈推荐!

张纪峰 研究员

中国科学院数学与系统科学研究院系统所

2020年7月

本文摘编自《时变随机系统:稳定性与自适应理论》(郭雷著. 2 版. 北京:科学出版社,2020. 6)一书“第二版前言”“第一版前言”“第一版序”,有删减,标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-065157-0

责任编辑:王丽平 孙翠勤

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(本文编辑:刘四旦)

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