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控制理论导论：从基本概念到研究前沿 很详细的理论介绍前言维纳(N. Wiener)在1948年出版的专著《控制论,或关于在动物和机器中的控制与通讯》,标志着控制论作为科学的一门重要分支正式诞生.维纳也因此成为控制论的主要创始人之一,我国著名科学家钱学森在1954年出版的专著《工程控制论》又进一步推动了控制论与工程技术问题的峦切结合从那时到现在,控制论经历了半个世纪的迅猛发展.工业化和高科技的发展,对工业控制提出了越来越高的要求,特别是制导和航天技术的发展,促进了自20世纪60年代初以来现代控制理论的诞生和发展.而计算机的出现和高速发展,网络技术的日新月异使得高精度控制的在线实现成为可能半个世纪后的今天,控制论已经成为一门理论严谨、内容丰富、分支众多、发展迅速、应用广泛的学科领域.钱学森曾经从生产力,特别是技术革命的进程分析了控制论的产生和发展,他强调:“我们可以毫不含糊地说,从科学理论的角度来看,20世纪上半叶的三大伟绩是相对论、量子论和控制论,也许可以称它们为三项科学革命,是人类认识客观世界的三大飞跃控制理论发展到今天,恐怕没有一位系统与控制专家能够同时掌握控制理论的所有前沿分支,正如当今一个数学家很难同时是拓扑学、几何学、代数学、微分方程、泛函分析、概率统计、数论等各方面的专家.但是,与纯数学不同的是,一个优秀的系统与控制科学家,应该能对不同的控制理论与控制方法有一个比较全面的了解.控制论是一门应用性很强的科学理论,它面对的是各种各样错综复杂的实际系统.宇宙飞船到底是有夯维模型还是无穷维模型,是随机系统还是确定性系统,是该采用最优控制还是用鲁棒控制,抑或是多种模型和多种控制手段的综合,不可能有现成的答案模型的刻画、控制手段的选择,都是控制工程师自己的事情.这种以问题为导向、以解决问题为目标的研究路线,要求系统与控制的理论工作者和工程师面对需求或实际对象,有宽阔的知识面,对本学科各个重要分支的理论和方法有一个全面、综合的了解.这也是我们对研究生,特别是对那些有志在系统与控制科学的理论与应用研究方面,实现其人生宏伟理想的博士研究生们的要求和期盼.控制论方面的书籍汗牛充栋,文献更是如山似海,但不求甚解的“泛读”不如“不读精读一本好的工具书,可以让人达到事半功倍的效果20世纪70年代中期至80年代,我们的老研究室主任关肇直主编的“现代控制前言理论小丛书”,为现代控制理论在中国的传播和发展起到了历史性的作用.20多年过去∫,控制论有了长足的发展,相当一部分内容亟待更新.另外,“小丛书”虽册数较多,但系统性和整体性还不完善.所以,我们希望本书能达到以下几点要求(1)从必要的数学基础到控制理论,基本上自成体系,一个具有现代工程数学背景的大学毕业生就能读懂它的主要部分(2)它具有全方位性,能够对控制理论的几个主要方向都作出一定深度的介绍.使“读破”这卷书的读者能对现代控制理论有一个较为全面的了解3)它是一本综合性的教科书,基本部分论述详尽具体,每节后附有启发性的习题,可供学生循序渐进地学习,引导研究生迅速进入研究前沿(4)它又是一本前沿性的参考书,提高部分对现代控制理论的最新进展和挑战性课题作了专门介绍,可供有关科学和工程研究工作者参考这样一个目标绝非一两个人所能完成的,国内外也未曾见过此类书籍,这是一个创新的尝试.本书是由八位资深研究员执笔,十多位一线科研人员参与,依靠大家的协作、奉献和团队精神完成的.部分内容曾作为中国科学院有关专业博士生课程教材试讲本书的内容大体上可分为两大部分.第一部分前5章)是工具篇,介绍本书及控制理论中用到的一些基本数学工具.这些可以看作是对控制论专业博士研究生的基本要求,也可以作为有关科研工作者理论进修的参考或工具型手册第1章包括线性代数和线性系统两部分.在线性代数部分中给出一些在一般大学教科书中不多见的内容,如张量积、奇异值分解等,可以看作是标准线性代数课程的补充.线性系统部分则包括能控性、能观测性、标准分解等一些基本知识现在这些内容不仅对于控制专业,而且对许多相近专业已经成为必修的基础理论了第2章介绍常微分方程的基本理论,包括解的存在和唯一性、解的延拓及解对初值和参数的连续依赖性;线性常微分方程的基本结果;稳定性理论和平面定性理论初步.这些内容是集中参数控制理论的必不可少的数学工具第3章的内容包括抽象代数、拓扑及微分几何.对抽象代数只讨论群、环与代数概念.对点集拓扑作了较全面的介绍.对代数拓扑,只涉及同伦、基本群等.微分几何因为是非线性系统研究的基本工具,本章对它的讨论相对而言较详细.对流形、向量值纤维丛、黎曼流形、辛几何等均作了讨论第4章从测度论的观虑引进严格的概率空间、事件独立性等概念,介绍概率中的独立变量、极限定理等基本工具,然后介绍鞅与鞅差序列.并讲述随机过程和前言随机微分方程初步.为随机控制系统提供理论基础第5章介绍分布参数系统控制所要用的泛函分析、线性算子半群理论和偏微分方程的一些基本知识主要内容包括 Hilbert空间和 Banach空间、线性算子理论、谱理论、线性发展方程、 Sobolev空间、偏微分方程边值问题等.当然这些基本理论的深入掌握则需要读者去阅读有关的专著了本书的第二部分后6章)是控制篇,介绍现代控制理论中最活跃的几个理论分支,目的是帮助研究生了解有关控制理论,并引导他们进入科研前沿,也可以作为相关研究人员的参考资料第6章首先讨论了线性系统H控制的基础理论与设计方法.然后讨论非线性系统H-控制问题它在理论与设计上都与线性系统有显著区别最后给出一些它在上程设计中应用的典型例子第7章介绍集中参数系统最优控制理论的基本绪果.从T程实际问题归纳出最优控制问题的共同特点和数学描述开始,讲述最优控制理论的基本结果.包括最大值原理;线性系统时间最短控制;线性二次最优控制;双方极限原理及其与H灬控制的关系,为了解20世纪60年代的最优控制理论与9年代的干扰抑制控制之间的区别和联系提供“桥”第8章讨论非线性系统控制理论.由于非线性系统控制的理论与方法十分丰富,这里着重于非线性系统的几何理论.内容包括主要的经典方法与理论结果如能控性、能观测性、不变分布及解耦、线性化与近似线性化等.也包括新近发展起来的后推式自适应控制,中心流形方法,耗散理论,哈密顿系统理论等第9章讨论自适应系统.内容包括自适应估计和自适应控制两部分.该章将首先对自适应系统作以综合介绍,然后讨论定常及时变参数系绕的自适应估计理论和方法,其中涉及线性时变随机系统的稳定性研究;接着给出自校正调节器和自适应极点配置等典型自适应控制器的基本理论与设计技巧.该章的习题也是从事该领域进一步研究的必要基础第10章讨论分布参数控制系统的基本理论,包括无穷维线性系统的稳定性、能控性、能观测性、反馈镇定、弹性梁振动控制、波动方程的控制和无穷维线性系统二次型最优控制,以及时域乘子法、频域乘子法、Resz基方法等各种具体方法的介绍第1章研究关于以制造系统,计算机网等为应用背景的离散事件动态系统先简单综述了各种方法,然后主要论述了极大代数方法,包括建模与分析,能达能观测性,周期(“极点”)配置与稳定性,最优控制与调度等.最后论述了这个方向aIy.前言的两个最新进展:双子(Did代数方法与极小极大函数方法本书各章的执笔人为:张纪峰(第1章),秦化淑(第2章),程代展(第3章),陈翰酸(第4章,冯德兴(第5章).申铁龙(第6章),秦化淑(第7章),程代展(第8章)郭雷第9章),冯德兴(第10章),陈文德第11章)最后,由郭雷、程代展和冯德兴等负责统编如今,复杂系统科学、信息科学与生命科学的发展,社会与生态问蔥,高科技与经济全球化都给控制理论提出了新的挑战,同时也给予控制理论发展以新的机遇希望寄托于年轻的一代,寄托于现在的大学生和研究生们、伴随着中华民族的腾飞,他们必将成为未来国际系统与控制科学主导潮流的弄潮几.如果能用我们的肩膀为他们的成长起一点铺路石子的作用,那么本书的目的也就达到了笔者感谢华夏英才基金对本书出版的支持,感谢常金玲、刘智敏等同志在本书打印、编排等方面的贡献,感谢科学出版社的支持与帮助.本书的出版还得到国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金和重点项目(60334040)的资助笔者学识浅薄,错误和疏漏在所难免,愿专家和读者不吝赐教编者2004年3月中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室数学符号表属于∈C∩u包含于集合交运算集合并运算集合差运算蕴含当且仅当实数域RCzzN复数域整数域4非负整数集自然数集,即正整数集空集Re实部虚部pan M由M中向量的线性组合构成的线性子空间SIRI符号函数LP(9)可测集92上p次可积函数空间LPJ; Rn)区间J到Rm上的p次可积函数空间r(a)矩阵A的迹A矩阵A的转置Reo(A)矩阵A的特征值的实部dim M子空间M的维数cool子空间N的余维数ker(A)矩阵A的零(核)空间Image (A)矩阵A的值域直和宜交和第3、8章专用符号MnX弧m×n矩阵集n×"矩阵集TI數学符号友GL(n, r)一般线性群gl(n, R)般线性代数So(n, R)特殊正交线性群特殊正交线性代数p(n, R)辛群sp(n, R)辛代数李括号协变张量的外积泊桑括号H

软件测试计划的一个范例，用于软件测试计划阶段日录1.概述…,-11.1产晶简介……1.2范围1.3限制条件n1日1日日日日面道14参考文档2.约定日重日画面面面面面面画重看画面面画面面画面量面国画国面面口量面日面目日面面国面面面口日重画面面量自审国221测试目标2.2接收标准23资源和工具23.1资源.2.3.2工具224送测要求,4225编号规则23.测试种类反测试标准31测试种类32测试方法及标准…32.1功能测试出,322业务测试33.23压力测试a:aaaa:接a332.4安装测试325验收测试面 nnnn n画 nnnnnnnnn面 nnnnnDIn4.测试重点及顺序……4.1预测风险4.2测试重点42.1功能测试.4422业务测试45.暂停标准和再启动要求6.测试任务和进度…7.测试提交物作者:白红勃测试计划概述11产品简介本次开发是在销售助手一期的基础上诖行的后续开发,包括新増客服功能模垬、解决期遗留的告前部分问题、完成必要的库房管理功能。二期结末后产品就成为一个比铰完整的销售管理敦件12范围本测试计划是针对中规定内容的测试计划,包括:改进后的报价书改进后的客户关怀冫销售札会中新增加的客户反馈销售机会中新增加的客户组织分析销售机会中改进的竞争管理(待定销售机会中改进的联系人改进后的产品和价格配制器新增的销售知识库新增的联系活动管理新增的客户请求模块新增的客服活动模块新增的客服合同模块新增的客服计划模块γ新增的客服知识库模块新增的完成关联任务模块公共部分新加或改进的口历浏览数据公共部分新加或改过的报表功能公共部分新加或改进的个人事务中心13限制条件本测试计划受限于产品开发人员提交测试的内容和时间的事实。根据开发人员提交模块的实际情况,不计划会做出相应修改。14参考文档序号名称作者备注二期概要设计说明书作者:白红勃测试计划2客服物坦模型日历模块详细设计说明4.个人事务中心模块详细设计说明5.客服产品缺陷详细设计说明6.客户请求详细设计说明7.客服活动详细设计说明品和价格配制详设计说明完成关联任务详细设计说明10.客服合同详细设计说明11.客服计划详印设计说明12.客服报表详细设计说明13.客服知识库详设计说明14.联系活动管理详细设计说明15.商品组表方案详细设计说明16.销售机会修改详绀设计说明17.选择商品修改详细设计说明18.售知识库详细设计说明19.客户关怀修改详细设计说明作者:白红勃测试计划2.约定21测试目标通过测试,达到以下目标:测试已实现的产品是否达到设计的要求,包括:各个功能点是否以实现,业务流程是否正确。产品规定的操作和运行稔定。Bug数和缺陷率控制在可接收的范围之内。22接收标准木节所述的接收标准是指可测试的标准,这个标准以测试组接收测试为限。单元测试接收标准的亡细规定参见文档二普销售助手测试接标准doc。其余各阶段接收标准,以经过审核后的上一阶段测试报告为准,每一阶没停止标准的详细规定参见文档软件测试停止标准doc23资源和工具231资源测试服务器稳定的测试服务器,IP地址为:192.131.0.1人灵测试审核人一名,测试实施人员4名。232工具测试中使用的Bug管理工具为经过改进的B吗g管理工具。自动化测试工具待定24送测要求销售助手开发人员提交的测试按以下要求进行:步骤动作负责人相关文档或记录要求1打包、编译开发人员无确认可测试终审核的上一级测试2审核并提交测试Xx报告测试报告xx审核并签字3接收测试测试人员经x审核并签字的上汲测试报告作者:白红勃测试计划4开始测试测试人员|Bug单、小结测试小结个人编写个人的容25编号规则与本测试计划相关的编号规则如下:测试用例中的编号,功能名+界面名(每个字第一个汉语拼音大写)编号例如:新增报价书第一个用例XZBJSO0O1测试用例文件命命名规则,模块名+测试用例例如:客服合同模块客服合同测试用例作者:白红勃测试计划3.测试种类及测试标准3.1测试种类计划完成以下类型测试功能测试业务测试压力测试安装测试验收测试32测试方法及标准3.2.1功能测试3.2.1.1功能系统能按照设计要求实现模块的各个功能,数据应完整、界面美观、操作方便。具体可参照本文档涎试重点及顺导部分。3.2.1.2界面测试详的界面测试可以参考界面测试doc32.1.3数据项测试字丹数字数据项是否能够正确回显,并褕入到系统中?图形模式的数据项〈如滑动条)是否正常工作?是否能够认别非法数据?薮捱输入消息是否可理解?3.2.1.4帮助文档测试冫文档是否精确描述∫如何使用各种使用模式?交互顺序的描述是否精确?例子是合精确?术语、菜咩描述和系统响应是否与实际程序一致?是否能够很方便圯在文档中定位指南?是否能够很方便地使用文档排除错误?文档的內容和索引是否精确完整?冫文档的设计(布局、缩进和图形)是否便于信息的理解?显示给用户的错误信息是否有更洋细的文档解释?作者:白红勃测试计划〉如果使用超级链接,超级链接是否精确完整?3.2.2业务测试功能测试完成后进行业务测试,业务测试关注的要点是业务流程,及薮据流从软件中的一个模块流到另一个模块的过程中的正确性。压力测试32.3.1压力测试说明本次压力测试根据实际情況包含性能测试,重点模拟客户进行多月户测试。压力测试有一条8:2原则。及百分之人十的业务量在百分之二十的时间内输入。例如:正常每天有00条新数据,测试时在两小时内输入80条数据。我们无法知道用户的业务量,所以只有利用公司现有资源进行大量的数据量的测试。3.23.2压力测试工具待3.23.3压力测试方法及标准压力测试的方法及标准参考压力测试计划doc3.2.3安装测试3.2.4.1安装测试说明除了嵌入式软件之外,安装是软件产品实现具功能的第一步,没有止确的安装根本就谈不上正确的执行,因此对于安裝的测试就显得尤为亘要。3.2.4.2安装测试方法及标准自动安装还是手工配置安装,测试各种不同的安装组合,并验让各种不同组合的止桷性,最终目标是所有组合都能实装成功。冫安裝退出之后,确认应用程序可以正确启动、运行。卸载测试和安装测试冋样重嬰,如果系统提供自动卸载二具,那么卸载之后需检验系统是否扣所有的文件全部圳除,注朋表中有关的注肋信息是否也被删除全少要在一台笔记本上进行安装测试,因为有很多产品在笔记木中会出瑰问题,尤其是系统级的产品。(有条件的情况下)安裝完成之后,可以在简单地使用之后再执行卸载操作;有的系统在使用之后会发生变化,变得个可卸载。安装时间是否合理作者:白红勃测试计划对于客户服务器模式的应用系统,可以先安裝客户端,然后安裝服务器端,测试是否会出现问题。考察安装该系统是否对其他的应用程序造戍影响,特别是 Windows操作系统经常会出现此类的问题。3.24验收测试3.2.5.1验收测试说明软件产品测试部对经过内部单元测试、集成测试和系统测试后的软件所进行的测试,测试用例采用业务流程测试用例3.2.5.2验收测试方法及标准参考二普软件验收测试规范.d∝c和软件测试停止标准.doc4.测试重点及顺序

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