書籍：Optimization and Optimal Control in a Nutshell
作者：Sudath Rohan Munasinghe
出版：Springer
編輯：陳萍萍的公主@一點人工一點智能
下載：書籍下載-《優化與最優控制簡明教程》
01 書籍介紹
本書簡潔地介紹了優化過程和最優控制過程，並通過實例和仿真幫助自學和更好地理解。首先從函數優化和約束引入開始，隨後擴展到使用變分法進行泛函優化。書中詳細講解了如何利用拉格朗日方法和龐特里亞金-哈密頓方法為連續時間、線性開環系統開發最優控制，並説明了如何在時間和狀態上引入終點條件。
對於具有二次成本函數的線性系統的閉環最優控制，即著名的線性二次調節器（LQR），本書分別針對有時間限制和無時間限制的情況進行了詳細介紹。某些控制系統需要在成本最小化的同時最大化性能。為此，書中介紹了龐特里亞金最大值原理，並通過具體例子展示了其實際應用。書中還通過示例説明了最大值原理如何在某些類型的系統中導致控制切換和Bang-Bang控制。
此外，本書還探討了離散時間開環系統中的最優控制應用，並進一步擴展到閉環控制，最終形成模型預測控制（MPC）。全書提供了豐富的示例和Matlab仿真代碼，供學習者在每個部分進行實踐。內容編排合理，有助於學習者逐步快速掌握最優控制的知識和技能。
02 作者簡介
Dr. Sudath R. Munasinghe是斯里蘭卡莫拉圖瓦大學（University of Moratuwa）電子與電信工程系的控制與機器人學教授。他也是美國康奈爾大學農業與生命科學學院全球發展系的訪問學者。他在控制系統的本科生和研究生課程中教授控制理論、機器人技術、無人駕駛飛行器以及基於學習的控制等課程。他的研究領域廣泛，包括視覺-力傳感器融合、機械臂控制、移動機器人自主導航、空中操作、非侵入式胎兒監測以及使用機器學習進行大象低頻聲音檢測。Munasinghe博士是2021年富布賴特學者。
