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随机微分方程（胡适耕）PDF完整版，随机微分方程学习资源0211.63/52008大学数学科学从书22随机微分方程胡适耕黄乘明吴付科著学出版社北京内容筒介本书介绍Ⅰto型随机微分方程(包括随机泛函微分方程与中立型随机微分方程)的基本理论与研究进展.前半部分简要介绍随机微分方程的基本概念与一般理论,然后以较大篇幅综述该领域若千有代表性的近期研究成果其内容集中于随机微分方程解的渐近状态,包括稳定性、有界性、持久性非爆发性等.特别深入讨论了有重要应用价值的随机神经网络系统与随机Lotka- Volterra系统.部分内容为作者的近期研究成果本书可用作相关专业研究生的教材或高校教师的参考书,亦可供有兴趣于随机微分系统的科技工作者阅读图书在版编目(C|P)数据随杋微分方程胡适耕,黄乘明,吴付科著.一北京:科学出版社,2008(大学数学科学丛书;22)ISBN978-7-03-021380-8L.随…Ⅱ.①胡…②黄…③吴…Ⅲ.随机微分方程Ⅳ.0211.63中国版本图书馆CIP数据核字(2008)第034312号责任编辑:吕虹赵彦超/责任校对:赵桂芬责任印制:赵德静/封面设计:王浩辞学实服出版北京东黄城根北街16号邮政编码:100717http://www.sciencep.com新着仰厂印刷科学出版社发行各地新华书店经销2008年5月第版开本:B5(720×1000)2008年5月第一次印刷印张:241/4印数:1-3000字数:366000定价:68.00元(如有印装质量问题,我社负责调换新欣〉)《大学数学科学丛书》编委会(以姓氏笔画为序)顾问:王元谷超豪姜伯驹主编:李大潜副主编:龙以明冯克勤张继平袁亚湘编委:王维克尹景学叶向东叶其孝李安民李克正吴宗敏吴喜之张平文范更华郑学安姜礼尚徐宗本彭实戈作者简介胡适耕,湖南湘乡人.1967年毕业于湖南大学数学系,1979年起在华中理工大学(即今华中科技大学)任教.现为华中科技大学数学系教授、博士生导师,并兼任《应用数学》杂志常务副主编长期从事基础数学与应用数学的教学和研究,主要研究领域为非线性动力系统与随机动力系统.发表了一系列研究论文与著作,代表性著作有《非线性分析》、《抽象空间引论》、《宏观经济的随机模型》等.《大学数学科学丛书》序按照恩格斯的说法,数学是研究现实世界中数量关系和空间形式的科学.从恩格斯那时到现在,尽管数学的内涵已经大大拓展了,人们对现实世界中的数量关系和空间形式的认识和理解已今非昔比,数学科学已构成包括纯粹数学及应用数学内含的众多分支学科和许多新兴交叉学科的庞大的科学体系,但恩格斯的这说法仍然是对数学的一个中肯而又相对来说易于为公众了解和接受的概括,科学地反映了数学这一学科的内涵.正由于忽略了物质的具体形态和属性、纯粹从数量关系和空间形式的角度来研究现实世界,数学表现出高度抽象性和应用广泛性的特点,具有特殊的公共基础地位,其重要性得到普遍的认同整个数学的发展史是和人类物质文明和精神文明的发展史交融在一起的.作为一种先进的文化,数学不仅在人类文明的进程中一直起着积极的推动作用,而且是人类文明的一个重要的支柱.数学教育对于启迪心智、增进素质、提高全人类文明程度的必要性和重要性已得到空前普遍的重视.数学教育本质是一种素质教育;学习数学,不仅要学到许多重要的数学概念、方法和结论,更要着重领会数学的精神实质和思想方法.在大学学习高等数学的阶段,更应该自觉地去意识并努力体现这一点作为面向大学本科生和研究生以及有关教师的教材,教学参考书或课外读物的系列,本丛书将努力贯彻加强基础、面向前沿、突出思想、关注应用和方便阅读的原则,力求为各专业的大学本科生或研究生(包括硕士生及博士生)走近数学科学、理解数学科学以及应用数学科学提供必要的指引和有力的帮助,并欢迎其中相当一些能被广大学校选用为教材,相信并希望在各方面的支持及帮助下,本丛书将会愈出愈好李大潜2003年12月27日前言半个多世纪之前,当I0的划时代著作 On Stochastic Differential equations(Ito,1951)面世时,对于“随机微分方程”(SDE)这一新的数学分支的要义、价值与前景,人们能够确切说明的东西尚不多.经历半个多世纪堪称辉煌的发展之后sDE已负盛名,但人们似乎仍然难以评说—不是因为材料缺乏,而是因为材料实在太多!今天,SDE已积累了如此丰富的成果,欲加以适当的概括以睹其全貌已非易事尽管如此,有两件重要的事情无论如何值得一提其一就是,SDE在其发展过程中展示出与某些经典数学问题之间存在着出人意料的深刻联系,最著名的例子就是 Feynman-Kac公式,它将一定偏微分方程(PDE)问题的解表为适当的SDE的解,从而为在PDE的研究中使用随机分析方法开辟了道路.无论这一联系所导致的实际结果如何,在两个看来相距甚远的领域建立起明确的联系,在整个数学发展史上都是值得大书特书的事件这一事实令人信服地表明,建立在初看起来颇为诡异的随机微积分基础上的SDE,并非纯粹是概率论学者独特思想的逻辑衍生物,而是现代数学统一理论大厦中一个自然的部分.在Fe公式这类成果面前,随机数学与非随机数学之间看来难以逾越的鸿沟最终消失了.仅此一端,就不能不说是过去这个世纪数学发展进程中的一件大事SDE理论中另一件值得一提的大事是:一些明显不稳定的确定性微分系统,因随机扰动的介入居然可能成为稳定的系统这就完全颠覆了人们对于随机扰动似乎理所当然的负面看法,人们终于明白,在动态过程中,随机扰动或噪声并非总是不稳定或紊乱的根源,而且在特定情况下甚至是镇定系统所必需的.这一事实的发现,其理论价值也许不及 Feynman-Kac公式那么重大,但其实际意义则可能更大它实际上宣告,即使对于确定性系统的稳定性研究,SDE也是必需的.大而言之,上述事实恰好印证了数学发展中的一条普通规律:对于一个旧体系的真正深刻理解来自该体系的某个新的扩展.从实分析到复分析的扩展提供了熟知的例子,而从通常微分方程理论过渡到SDE理论,则可能是更令人振奋的例子或许,使以上两件事都显得黯然失色的是SDE在范围广泛的领域中卓有成效的应用.近几十年来,SDE在物理、力学、化学、生物学、经济与金融学、控制理论、航天工程等多个部门发挥了重要作用,已有不可计数的文献作证尽管这些应用的某些方面本书有所涉及,但在总体上加以概括,则远非本书作者的学识所能胜任.我前言们只能指出如下已成定论的事实:对于许多实际领域的专家而言,为运用强有力的现代数学工具,对所考察的系统建立某种随机模型常常是不可避免的,而这往往就意味着运用SDE!正是这样一种广泛而又实际的需求,促使我们生出了一种冲动:应当为希望运用SDE这一工具的科学工作者做点什么这就是写作本书的意图同时,我们也意识到,只能将目标限定在一个较小的题目上,即限于考虑I型的SDE,而且将重点放在以稳定性理论为中心的问题上,这既是本书作者研究兴趣所及的领域,似乎也是许多研究者的关注点之所在就其渊源而言,本书所涉及的问题已有颇长的研究历史.大约十年前,当本书作者听英藉华裔教授毛学荣关于SDE稳定性的讲演时,对于贯穿于其中的基本思想就已颇有感触.这些思想除了其特有的效力之外,即使从纯数学方法论的角度考虑,也是很有价值的,甚至可以说是异常优美的.这些体验与理解对于本书的形成不无作用在写作本书时,我们充分利用了20年来SDE领域的人量文献,其中尤其要提到毛学荣等人影响深远的系列工作.作为合作者,本书作者在与毛学荣等的讨论中受益匪浅,由衷感激,自不待言本书也包含了作者及其合作者近年来的某些研究成果.特别,第4章的大部分结果(其主导思想或表达方法)是属于作者及其合作者的就这些部分而言,对于同行们的批评自然有特别的期待为方便读者阅读,本书一开始就汇集了所用的主要记号以供查询,但仍需作点说明.首先,作者力求使用通用的记号,但一本专著要使散见于各种文献的材料连成一气,记号上的统一与调整难度较大,有些符号没有使用通用记号总是不可避免的此外,有少数几个似乎源于作者偏爱的记号,在简化公式与富于启发性两方面都效果显著,即使可能引发异议,也不能割爱了特别要提到的是x()=x(4)-u(x,)与Hale倡用的C(=C([-T,0],R2))这两个例子(参看§3.1与§3.3)本书的写作得到国家自然科学基金及华中科技大学研究生院专项基金的资助,在此谨致以诚挚的感谢.作者2007年4月于武汉记号与约定集A的补;AB=A∩BAAa矩阵A的转置几乎必然BSDE倒向随机微分方程通常记 Borel集族空间E中的 Borel集族C([-r,0],RCccc[-7,0],R,)r阶连续可微函数类对t为C类对x为C2类的函数v(t,x)之全体(Ω,C)可测有界C值随机变量之全体cov(X,Y)X与Y的协方差或协方差矩阵随机函数x(t)的It微分Kronecker记号EX随机变量X的期望E(.名)在名下的条件期望;E(·)=E(·);E(Y)E(t o(n))随机变量X的分布函数F(s, x, t, y)P(x1≤y|x,=x)F(t,x, y)F(0,x,t,y)FDE泛函微分方程基本的a代数;:a代数流;=σ(∪)随机过程X1生成的σ代数流随机变量X的密度函数f(s, x, t,y)转移密度;f(t,x,y)=f(0,x,,y)gx(·)随机变量X的特征函数单位矩阵或某个区间集A的示性函数

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这是一本非常经典的控制方面的书，值得控制专业的人看看。3.2闭环系绕的方块图(58)333开环传递函数和前向传熄函数59)3,3,4闭环传递函数…""r5935扰动作用下的闭环系统……(59)336画方块图的步骤……………………………………………………………(60)3.3.7方块图的简化……………61)34.状态空间棋型………633.4.1现代控制理论P曾中■■■曾晋■冒■t曾4冒留634.2现代控制理论与传统控制理论的比较…………·■會t■曾■1曾■曾··曾?(6334.3状态"■量■■…………………(63)3.4.4状态变量加■鲁■p■b…(63)3.4.5状态向量…………""…"”TT………………(64)34.6状态空间∵……………………………………"…r………………………(64)34.7状态空间方程…………………………………………………………(64)34.8传递函数与状态空间方程之间的关系……""………{67)34.9传递矩阵………………………………………(69)35动态系统的状态空间表达式………〔69)3.5.1线性徽分方程作用函数中不包含导数项的n阶系统的状态空间表达式693.5,2线性徽分方程作用两数中包含导数项的n阶桑统的状态空阔表达式………………(71)3.6机减系统…幽幽■■……………………………(73)36.1质量…………………………………(74)36.2力中k■bd·tb■■。■hd昌h日b日■…(75)36.3说明………………………………………………………(75)3.64忧械系统(75)3.7电气系统(79)3.7.1LRG电路……………………(80)3.72复阻抗1『甲■■(803.73状态空闯表示…(81)3.74串联元件的传递函数…"…"……………"…"(823.75无负载效应串联元件的传递函数■4■p■p电动■■p●申自■电伽d■……………(83)3.8液位系统………………………(84)3.8.1液位系统的液阻和液容…,…,……,(8438.2液位系统B··d看+!F4日卓中中··■甲宁·日·早……………………(86)38.3相丘有影响的液位系统即B*自日·日·日■·■●·■■■。■。pdψbψhpdb晶■■■dbh■备■“■■■备(87)3.9热力系统………:(88)3.9.1热阻和热容893.92热力系统………………………………………………”…………(89)3.10非线性数学模型的线性化电t中自自■P■■唱■。■91)3.10.1非线性数学模型的线性近似………………………………………(91)Ⅷ3.10.2液压何服系统的线性化·.··.s:中命··。·咖■■要申中中血血··血唱自咖92)例题和解答………………………………………………(95)习题………………………………………………………………………(117)第4章瞬态响应分析4.1引言…■■·鲁■·■■……………………(124)4.1.]典型试验信号.(124)4.【.2瞬态响庇和稳态响应(1244.13绝对稳定性、相对稳定性和稳态误差h■卜■■嚼P自↓h■■4■q『■申曾q鲁『吾P1【會鲁P中·PP曾早目·日·擊中124)本章要点(125)4.2一阶系统(125)4.2.1阶系统的单位阶跃响应·吾B备日吾号目备B■日吾日中吾日『目·即■电中會■·日电中中P■·中目p目■■(125)4.2,2一阶系统的单位斜坡啊应…■■■命■■■b■自命■■■……………………(l27)4.23一阶系统的单位脉冲响应“(128)4.24线性定常系统的重要特性……………………………………………(128)4.3二阶系统画■■■mpq甲b■4.3.1直流伺服马达…………………………(」31)4.3.2同服系统■■■↓■■■L■昌L■↓L■↓L■↓■■↓晶↓■郾↓■↓昌■唱■■↓■■看…(131)4,3,3负载对伺服马达动特性的影响■"44L.··°·4··p.4日·■(134)4.3.4二阶系统的阶跃响应……(134)4,3,5瞬态响应指标的定义(1374.3.6关于瞬态响应指标蚋几点说明……4(139)4.3.7阶系统及其瞬态响应指标:hdh==如如d吾■■亠如139)4.3.8带速度反愤的何服系统…↓亠↓L↓■↓■■LL■甲喜自■卩■司甲4●db■4,3,9二阶系统的酥冲响应4.4用 MATLAB进行瞬态响应分析…………………………………………(1474.1引言…………………………………………………………………(147)44.2线性系统的 MATLAB表示■即■…………………(147)4.4.3传递函数系统单位阶跃响应的求法…………(148)4.4.4在图形屏幕上书写文本…………………………咖■●■·■■●■■■■bdp■■■如k晶■晶司■■■冒h152)4.4.5脉冲响应■幽■·●■■口血■甲■甲……·(15244.6求脉冲响应然另一种方法■b山…………(155)4.4.7斜坡酝效■昌L■■■■■■■■■L■■■■冒?上……(157)4.4在状态空间中定义的系统的单位斜玻响应………………………………………(158)4.49对初始条件的响应(传递函数方法)■■■■■■■山■晶■b■晋b山4.4.10对初始条件的响应(状态空间方法情况1)…………(162)4.4.1l对初始条件的响应(状态空间方法,情况2)…………………………(16345用 MATLAB解题举例_警冒晋日P冒中吾冒q晋個…(165)4.5.1机械振动系统(165)4,5,2计算机仿真(连续时同方法}…t………………………………(168)M4.53计算机仿真《离散时间方法)·…例题和解答(73}习题………(192}第5章控制系统的甚本控制作用和南应L■………………(196)5.1引言(196)5.2基本控制作用p司■(196)52.11业控制器的分类“…+4L昌■■4b亠』L■↓“■■L■L■■■品昌↓■k↓昌■↓■昌522自动控制器,执行机构和传感器(测量元件)………■·■■■自自·血■(197)523自操作控制器……………195.2.4衩态或继电器型控跏作用(198)5.2,5比例控制作用……………………………(199)5.26只分控制作用……………(2005.27比例积分控制作用5,28比例徵分控制作用品日4日吾4品日4………(201)529比例-加积分加微分控制作用……………………!…,"!(2015.21传越器(测量元件〕紂系统性能的影啊……………………(202)53积分和微分控制作用对系统性能的影响…………(203)5.3.1积分控制作用(2035.3.2液位控制系统的积分控制(204)53,3对转矩扰动的响应(比钢控制)……n534利用MAAB求响应………………………………(2陌)535对转矩扰动的响应(比侧加积分控制)…………………………*(207)5.36分控制作用2095.37带惯性负裁系统的比例控制………………0095.38具有惯性负载系统的比例--徽分控制■■↓■晋h■■↓■昏b■h■■+■晋■■晋■昏·画;b(209)539二阶系统的比例加微分控制………………………………………………………(210)5.4高阶系统(211)4.1套阶系统的瞬态响应分析………………………………………………………(2ll54.2闭坏主导极点■中▲■■■↓·;■↓■k昌■■·■』■■■■q昌昌■■即■↓■口是即自↓■……………………(213)54.3复平面内的稳定性分析…(213)55劳斯稳定判据……_p·…………………(215)5.5.1劳斯稳定判据简介…(215)5.5.2特殊慒祝………………………s…………………………(217)5.5.3相对稳定性分析…………(219)5.5.4劳斯稳定判据在控制系统分析中的应用……219)56气动控制器…即即上命聊(225.6.1气动系统和液压系统之间的比较(2205,6、2气动乐统·+4·(21}5,6,3压力系统的气阻和气容……………………s……(22l1)64压归系统(222)5.6.5气劲喷嘴-挡板放大器Lb可·+Lqb命(223)566气矿接续骺………(224)56.7气动比例控制器(力-距离型(225)568气动比例控制器(力平衡型)………甲中幽自司b电血■即…………(228)569气动执行……會■『冒冒口■斷『T■■P■骨■冒會TtP■…………………(229)5.6.10获得徽分控制作用时基本原理………………………………(230)56.11获得气动比例抓积分挽制作用的方法(232)56.12获得气动比倒如积分如微分控制作用的方法上■雪會曾·『中平曾會會會(234)5、7液压控制器(2355.7.1液压系统……(235)5.7.2液压系统的优缺点……………”…(235)5,73说明……-………………………(25)5.74液压积分控制番…(235)575液压比例控制器……………(237)5.76级冲器■L■■■I(238)57.7获得液压比倒加积分控制作用的方法………………(2405.78获得液压比例加黴分控制作用的方法(24158电子控制器(242)5.8.1运算放大器吩■ P Pk J即pbmm……(242)5.8.2反相放大器……………+……………………(243)58,3非反相放大器…………………………………(243)5.8.4求传递函嫩的阻抗法……2465.8.5利用运算放大器构成的超前或滞后网络………■鼻■■■昏昌■■■L■晷■(246)5.86采用运算放大器的PD挽制器……h口口■b口■■…(24859正弦响应中的相位超前和相位滞后……………(2495.10单位反馈控制系统中的稳态误差……(253)5.10.1控制系统的分类………………………………………………………(2535.10.2稳态误差……………………………(253)513静态位置误差常数K…254)5.104静态速度误差常数E……………………(255)5.10.5静态加速度误差常数K……………………(256)5,10,5小结…………(257)5.10.7开环控制系统与闭环控制系统中稳态误差的比较………………………(258)例题和解答(259)习题(285)第6章根轨迹分析294)6.Ⅰ引言中4L昌qb中↓昌↓↓d■↓■昌■■「昌品■■冒(294)6.1.]根教迹法294)6.1.2章要点■■冒冒↓矗■■■晋P■1P■·甲■↓昏冒甲甲11晋曾甲【■■·■■■『平甲口暑甲■冒(295)62根轨迹图■t血●…(295)6.2.1辐角和幅值系统q昌qp中▲L晶mdb4L(295}6,2.2示例………………………………297)6.3根轨迹作图的一般规则■·■■冒血■上■■"■口■1■『曾曾··P平俨中(305)6.3,1作根轨迹图的一般规死·…(306)6.32关于根轨迹图的说明30963,36(g)的极点与Hs)的等点的抵消-……(3106.3,4典型的极零点分布及其相应的根轨迹…■■■↓■■■■L■(311)6.3.5小结……(31264用 MATLAB作根凯迹图………(32)6.5特殊情况··b44如吾b4+吾=如6.5.1变量参数不以乘法因子形式出现时的作根护迹的方法(3226.5.2正反馈系统的板轨迹(326)6.6控制系统的根轨迹分析…30)66.】根轨迹与定常增益轨迹的亚交性……………………(306.6.2条件稳定系统晶■↓↓晶■■噌晷郾↓■■司鲁■即■■即330)663非最小相位系统…(332)具有传递延迟的系统的根轨迹∴……(332)68根轨迹族曲线……即司●中自q中■血↓自咖d·口司D即自■……(336)例题和解答…■q聊d■●■wφh哂看■■■■甲ψ画讠■晋■■■h■晶h■↓■冒h(340)题………-……4(370)第7章控制系统设计的根轨迹法…………………………………………(375)7.l引TP『4中自曾中l“■■■中■■…………:…41(375)7.1.1性能指标………(375)7.2系统的校正■凸■■■■■看■■曾■番↓■警b■h■冒鲁语■■昏鲁十画■P■375)7,1,3串联校正和反馈或并联)校正……………4(375)7.1.4校正装置………………………………………………"……(3767.15设计步骤……·(3777.16本章要点…………………………………………………(377)了2初步设计研究…如吾b4.+4备·"日b4日………………(37772.1控制系统设计的根轨迹法………………·(37872.2增加概点的影响…日日即·中(378)7.2.3增加零点的影响……………………………………"…………(378)7,3超前校正………………………………………………………(379)7.3.1超前网络(3797,32基于根靴迹法的超前校正技术…P自中■■■中(3807.3.3说明………■■↓b福h■■h■昏↓■4h■■4■冒PP■(3857.3.4校正与未校正系统阶联响应的比较……………(3857,4滞后校止………………………(387}74.1●采用运算放大器的电子滞后饺正装置…………,……………(387)74.2应用根轨迹法进行滞后校止……↓■ IJd·d●◆■q·甲·甲■晶■吾■■『·(387)7.4.3用根轨迹法进行带后校正设计的龙骤·即4·bdb■■■+日P中中自·b■……………(38875滞后超前校正……………T冒『·冒4(3957.5.1利用运算放大器构成的电子滞后-超前校正装置7.52基于根轨迹法的淠后超前校下方云……………………………(396例题和解答(405)习题…(433)第8章频率响应分析…看■■■■…(438)8.1小言女_备吾“···*".·""""··P+“8.1.1系统对正弦输入信号的稳态输出备如A如4吾日.甲甲.·昌………∴…(438)81.2用图形表示频率响应性■d■■↓■……,(439)8.13本章要点…………………(439)8.2伯德图甲山日古B4+日··日·日·自咱D中‘■日十F(40)8.2.1伯德图或对数坐标图↓■}■画▲■■晶■■■『P■『"4··▲■备■■4■昏(443)822G(})H(c)的基本因子……………………41(4408.2.3增益K……"………………………(440)积分和徽分因子(〕441)82.5一阶因子(1+7)…一↓■■↓■■∵……(442826二阶因子[L+2(/mn)+/ex)2]+1………………………*………827谐振频率u和谐振峰值Mb■b■督■■冒P冒q甲…·(448)82.8绘制伯德图的一般步骤士晋晋晋!p……………·(449)82.9最小相位泵统和非最小相位系统rp*4+·〓如山血■日■P自噜中·■■·日■唱···(451)8.2.10传递延迟………〔452)8.2.11系统类型与对数幅值曲线之间的关系…(4548,2,12静态位骱误兼常数的确定-……,,……(454)82.13静态速度误差常数的确定…………………4(455)8.2.14静态加速度误差常数的确定……………………………………(456)83用 MATLAR作伯德图……↓4晶昌■■备■司晷阜……,……(457)8.3.1在一定的類率点上增益变成无穷大时对伯德的影响…(464)8.3,2求状态空闸中的系统的伯德图…………"………¨……………(466)84极坐标图v·自司·■■·■■·■日■唱唱申申卓鲁日tb■……(468)8,4.1积分和微分因子(如)3…(468)842…阶因子(1+户T)↓pmu·卓■→·日·q4如■十■吾■■■■唱P…,(46943阶因子[1+26(/an)+(/mn)2]平(470)844传递延迟472)8.45极坐标图的一般形决(474)85用MAB作奈魁斯特图………:…(476)8.5,1注底…479)8.5.2定义在状杰空间的系统的奈魁斯特图画法……………………………(481)8.6对数幅-相图■P·昏P昏P曾■P■晋■■『q■晋■■■晋■昌晶■d……………………s(484)8.7奈魁斯特稳定判据會中号甲看P■(486)8.7.1预备知识………………………(487)87.2映射定理…甲P甲申……(490)8.73映射定理在闭环系统稳定性分析中的应用……,…:4(490)8.74奈魁斯特稳定判据早P日音卡吾日14‘44b4b自(491)875关于奈魁斯特稳定判据的几点说明(492)8.76G(s)H(s)含有位于轴上射极点和(或〕零点的殊情祝……………………………(493)88稳定性分析…『■『餐……………1(4958.8.1条件定系统■■晶■口■■■……(499)8.8.2多凹路系统↑·4中可中中!广曾?冒曾■『■?『■十D■自■血日自咖司即●p●中甲电甲m看·口电(499s.8.3应用于逆极坐标图上的奈魁斯特稳定判据(501)884利用改变的奈魁斯特轨迹分析相对稳定性■_會『會會■■■■會■■個■會■(504)8.9相对稳定性…:·+··=·+“+·4+“+日·中曾十◆·■日『『■■■…………………(506)891遁过保角变换进行相对稳定性分析………(5068.92相位裕量和增益裕量(588.93关于相位裕量和增益裕量的几点说明…………………………………………(51089.4谐振峰值幗值M和谐振蜂值版率n…512)895杯崔二阶系统中阶联瞬态啊应与频率啊应之间的关系5138.96一般系统中的阶跃瞬态响与频率响应之间的关系…………(515)897截止频率和带宽…………………………………………………………(516898剪切率…………………,……(517)8.10闭环频率响应……………………………(518)810.1单位反馈系统的闭坏频率响应4『F:-T自+卡…(518)8.10.2等幅值轨迹(M遴)………(519)8.103等相角轨迹(N)………………,……∵,……………(520)g.104尼枓尔斯图……………s522)810.5非单位反馈系统的闭不频率响应最↓bL(525)8.10.6增益的整…(525)8.11传递函数的实验确定法…………………………………-…………(5288.11.1正弦信号产生器528)8112由伯德图求最小相位传递函教……………(529)3113非最小相位传递函数……………………………*……………(530)8.114关于实验确定传递区数的儿点说明例题和解答■血■■b■盘血■口■■自■■■■■■■■■_■■口■■盘血■鲁■1●和中血D命申…………(533习题(56第章控制系统设计的频率垧应法(571)引肓咖●?控制系统设计的频率响应法…………………(5719.1.2从开不頻率响应可以获得的信息…唱卓幽■“●■◆■■如····Paqq↓·甲571)9.1.3对严环频率响应的要求………44572)91.4超前滞后和滞后超前校正的基本特性…………∵(53)915本幸要点…573)92超前校正……………………………………"………………(573)92!超前校正装置的特性…………(573)922基于频率响应法的超前校正………………………(574)9.3滞后校币…■山d■…………581)9.3,1滞后校正装量的特性w■!冒■■昏『■晋■冒+『晶………"……(581)93,2幕于频卒响应法的滞后校正…………………………………(582)9.3.3关于滞居校正的一些说明588)9.4滞后-超前校正…………(589)94.1溢后-超前校正装置的特性·■曾曾4·冒骨T中·「冒曾雪『『會自口t曾會4會■■『中曾平·目自曾會日·日幽(589)9.4.2基于频率响应法的滞后超前校正……………·(5919.5结论5959.5.1超前、滞后和滞后超前校正的比较(595)95.2图形对比……………………………………………(595)9.53反馈校正………(5969.5.4不希望极点的抵消……………"(596)9.5.5不希望的共轭复数极点的抵消……(597)56结束语…鲁自日·b中日即………………………………………(598)例题和解答■唱↓昌郾昌■■昌昌■↓■■■〖』』晶■晷晶L■↓口■■↓■■■■即中↓(598)习题622)第10章PID控制与鲁控制………(625)10.!引言………(62510,2PI控制器的调节律………………………………………………(625)10.2.1控制对象的PD控制…………(625)10.2.2用来调整P控制器的齐格勒尼柯尔斯法则(62610.3.3第一种方法…………………………………………………(626)10.24第二种方珐……(628)102.5说明……"…10.3PI控制方案的变形(634)10.3.1PID控制63510.3.2IP担齣…………………(63610.3.3从IPD控制方案推广到带状态反馈的积分控制方案367)10.3.4二由度PD托制↓4吾··B日k日(6380.4二自由度痉制………,………(638)

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鲁棒统计，现代统计方法， Robust Statistics第二版，学习现代统计方法R○ BUST STAT|STCSSecond editionPeter j, huberProfessor of Statistics, retiredKlosters SwitzerlandEⅣ ezio m. RonchettiProfessor of StatisticsUniversity of Geneva, SwitzerlandWILEYA JOHn WileY SONS INC. PUBliCAtIONCopyrightc 2009 by John Wiley Sons, Inc. All rights reservedPublished by John Wiley sons, Inc, Hoboken, New JerseyPublished simultaneously in CanadaNo part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form orby any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, scanning, or otherwise, except aspermitted under Section 107 or 108 of the 1976 United States Copyright Act, without either the priorwritten permission of the Publisher, or authorization through payment of the appropriate per-copy fee tothe Copyright Clearance Center, Inc, 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, (978)750-8400, fax978)750-4470,oronthewebatwww.copyrigom. requests to the publisher for permission shouldbe addressed to the permissions department John Wiley sons, Inc., 11 1 River Street, Hoboken, NJ07030,(201)748-6011,fax(201)748-6008,oronlineathttp:/www.wileycom/go/permissionLimit of Liability /Disclaimer of Warranty: While the publisher and author have used their best efforts inpreparing this book, they make no representations or warranties with respect to the accuracy orcompleteness of the contents of this book and specifically disclaim any implied warranties ofmerchantability or fitness for a particular purpose. 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Huber, Elvezio ronchettip. cnIncludes bibliographical references and indeISBN978-0-470-12990-6( cloth)1. Robust statistics. I. Ronchetti. elvezio. II. TitleQA276.H7852009519.5-dc222008033283Printed in the United States of america10987654321To the memory o1John w. tukeyThis Page Intentionally Left BlankCONTENTSPrefacePreface to first editionGeneralities1 Why robust Procedures1. 2 What Should a robust procedure achieve?1.2.1 Robust. Nonparametric and Distribution-Free1.2.2 Adaptive procedures1.2.3 Resistant Procedures1.2. 4 Robustness versus Diagnostics1.2.5 Breakdown point1.3 Qualitative Robustness567888911. 4 Quantitative Robustness1.5 Infinitesimal Aspects141.6 Optimal Robustness171.7 Performance Comparisons18CONTENTS1.8 Computation of robust estimates181.9 Limitations to Robustness Theory202 The Weak Topology and its Metrization23eneral remarks232.2 The Weak Topology232.3 Levy and prohorov metrics272.4 The bounded Lipschitz metric322.5 Frechet and Gateaux derivatives366 Hampels Theorem413 The Basic Types of Estimates453. 1 General Remarks453.2 Maximum Likelihood Type Estimates(M-Estimates)3.2.1 Influence Function of m-estimates73.2.2 Asymptotic Properties of M-Estimates483.2.3 Quantitative and Qualitative Robustness of MEstimates3.3 Linear Combinations of Order Statistics(L-Estimates)3.3.1 Influence Function of -Estimates3.3.2 Quantitative and Qualitative robustness of l-Estimates 593. 4 Estimates Derived from Rank Tests(R-estimates3.4.1 Influence Function of R-Estimates623.4.2 Quantitative and Qualitative robustness of R-Estimates 643.5 Asymptotically Efficient M-, L,and R-Estimates674 Asymptotic Minimax Theory for Estimating Location4.1 General remarks4.2 Minimax bias4.3 Minimax Variance: Preliminaries744. 4 Distributions minimizing fisher Information764.5 Determination of Fo by Variational Methods814.6 Asymptotically Minimax M-Estimates914.7 On the minimax Property for L-and R-estimates954.8 Redescending m-estimates74.9 Questions of Asymmetric Contamination101CONTENTSScale Estimates1055.1 General remarks1055.2 M-Estimates of scale1075.3 L-Estimates of scale5.4 R-Estimates of Scale1125.5 Asymptotically efficient Scale estimates1145.6 Distributions Minimizing fisher Information for Scale5.7 Minimax Properties116 Multiparameter Problemsin Particular Joint Estimationof Location and scale1256. 1 General remarks1256.2 Consistency of M-Estimates1266.3 Asymptotic Normality of M-Estimates1306. 4 Simultaneous m-Estimates of Location and scale1336.5 M-Estimates with Preliminary Estimates of Scale1376.6 Quantitative robustness of Joint Estimates of Location and Scale 1396.7 The Computation of M-Estimates of Scale14368Studentizing1457 Regression1497. 1 General remarks1497. 2 The Classical Linear Least Squares Case1547. 2.1 Residuals and Outliers1587.3 Robustizing the Least Squares Approach1607.4 Asymptotics of robust regression Estimates163741 The Cases hp2→0 and hp→07.5 Conjectures and Empirical Results1687.5.1 Symmetric Error Distributions1687.5.2 The Question of Bias1687.6 Asymptotic Covariances and Their estimation1707. 7 Concomitant Scale estimates1727.8 Computation of Regression M-Estimates1757.8.1 The Scale Step1767.8.2 The Location Step with Modified residuals1787.8.3 The Location Step with Modified Weights179CONTENTS7.9 The Fixed Carrier Case: What Size hi?1867. 10 Analysis of Variance1907. 11 LI-estimates and Median polish1937. 12 Other Approaches to Robust Regression1958 Robust Covariance and Correlation Matrices1998. 1 General remarks8.2 Estimation of Matrix Elements Through robust Variances2038.3 Estimation of Matrix Elements Through robust Correlation2048.4 An Affinely equivariant approach2108.5 Estimates Determined by Implicit Equations2128.6 Existence and Uniqueness of Solutions2148.6. 1 The Scatter estimate v2148.6.2 The Location estimate t2198.6.3 Joint Estimation of t and y2208.7 Influence Functions and Qualitative robustness2208.8 Consistency and asymptotic normality2238.9 Breakdown Point48.10 Least informative distributions2258.1058. 10.2 Covariance2278.11 Some Notes on Computation2339 Robustness of Design2399.1 General remarks2399.2 Minimax Global Fit9.3 Minimax Slope24610 Exact Finite Sample Results24910.1 General Remarks24910.2 Lower and Upper Probabilities and Capacities25010.2.1 2-Monotone and 2-Alternating Capacities25510.2.2 Monotone and Alternating Capacities of Infinite Order 25810.3 Robust Tests25910.3. 1 Particular Cases26510.4 Sequential Tests267

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