企业级编程与控制理论
企业级编程与控制理论
Philipp K. Janert 著
方敏, 朱嵘 译
出版时间：2019年04月
页数：264
如何在企业编程项目中充分利用反馈控制技术?作者在书中展示了如何将车辆巡航控制系统原理应用到数据中心管理和其他企业系统中。通过案例研究和实际动手模拟，读者可以从中掌握几个典型控制问题的解决方案，比如当互联网流量大幅增长时自动增加服务器数量的机制。
反馈方法非常适用于大型复杂系统的控制，但是把这种理论应用在软件工程时会遇到特殊的挑战。这本书为编程人员提供基本的理论基础，同时还提出了许多实用的建议。本书不要求读者具备反馈控制的基本知识。
● 学习反馈概念和反馈控制器的设计
● 获得实现和调节控制器的实用技术
● 把反馈设计模型用于通常控制场景
● 自动调节缓存容量，保持高速缓存的命中率
● 根据互联网流量变化自动调整服务器能力
● 探索反馈原理应用到排队系统的方法 ● 学习如何控制游戏机的内存消耗
● 深入研究反馈控制理论
  1. 【第Ⅰ部分 基础篇】
  2. 第1章 为什么需要反馈
  3. 实际的例子
  4. 希望最好的情况
  5. 建立控制
  6. 累加偏差
  7. 小结
  8. 模拟程序
  9. 第2章 反馈系统
  10. 系统和信号
  11. 跟踪误差和矫正行动
  12. 稳定性、性能和准确性
  13. 设定值
  14. 不确定性和变化
  15. 反馈和前馈
  16. 反馈和企业系统
  17. 模拟代码
  18. 第3章 系统动态特性
  19. 滞后和延迟
  20. 强制反应和自然反应
  21. 瞬时响应和稳态响应
  22. 物理世界和虚拟世界的动态特性
  23. 动态特性和记忆
  24. 反馈循环的滞后和延迟的重要性
  25. 避免延迟
  26. 理论和实践
  27. 模拟代码
  28. 第4章 控制器
  29. 方框图
  30. 开关控制
  31. 比例控制
  32. 为什么比例控制还不够
  33. 积分控制
  34. 积分控制改变动态特性
  35. 积分控制可以产生恒定的偏移量
  36. 微分控制
  37. 微分控制的问题
  38. 三项PID控制器
  39. 模拟代码
  40. 第5章 识别输入输出信号
  41. 控制的输入和输出
  42. 输入/输出关系的方向性
  43. 例子
  44. 热控制1：加热
  45. 高速缓存
  46. 服务器扩展
  47. 通过动态标价控制供需关系
  48. 热控制2：冷却
  49. 选择控制信号的标准
  50. 用于控制输入
  51. 用于控制输出
  52. 关于多维系统的注释
  53. 第6章 回顾和展望
  54. 反馈概念
  55. 迭代
  56. 过程知识
  57. 避免不稳定性
  58. 设定值
  59. 控制，不是最优化
  60. 【第Ⅱ部分 实践篇】
  61. 第7章 理论预习
  62. 频率表示
  63. 传递函数
  64. 方框图代数
  65. PID控制器
  66. 传递函数的极点
  67. 过程模型
  68. 第8章 测量传递函数
  69. 静态输入/输出关系：过程特征
  70. 实际考虑
  71. 阶梯输入的动态反应：过程反应曲线
  72. 实践方面
  73. 过程模型
  74. 自我调节过程
  75. 累积过程
  76. 带有振荡的自我调节过程
  77. 非最小相位系统
  78. 系统识别的其他方法
  79. 第9章 PID控制调整
  80. 调整的目的
  81. 控制器参数变化的一般影响
  82. 齐格勒·尼科尔斯调整方法
  83. 半分析调整方法
  84. 实践方面
  85. 仔细研究控制器调整公式
  86. 第10章 实现问题
  87. 执行器饱和与积分器暂停
  88. 防止积分器暂停
  89. 设定值变化和积分器预加载
  90. 平滑微分项影响
  91. 选择抽样间隔
  92. PID控制器的替代形式
  93. 增量形式
  94. 误差反馈与输出反馈
  95. 通用线性数字控制器
  96. 非线性控制器
  97. 误差平方和间隙控制器
  98. 模拟浮点输出
  99. 分类输出
  100. 第11章 通用反馈架构
  101. 改变运行条件：增益调度
  102. 轻度非线性系统的增益调度
  103. 强干扰：前馈
  104. 快-慢动态特性：嵌套或“级联”控制
  105. 具有延迟的系统：史密斯预报器
  106. 【第Ⅲ部分 案例研究篇】
  107. 第12章 通过模拟探索控制系统
  108. 案例研究
  109. 建模时间
  110. 控制时间
  111. 模拟时间
  112. 模拟框架
  113. 组件
  114. 对象和系统
  115. 控制器
  116. 执行器和过滤器
  117. 标准循环的便利函数
  118. 产生图形输出
  119. 第13章 案例研究：高速缓存命中率
  120. 定义组件
  121. 制造缺陷引起的缓存失效
  122. 测量系统特性
  123. 控制器调整
  124. 模拟代码
  125. 第14章 案例研究：广告推送
  126. 场景
  127. 测量系统特性
  128. 建立控制
  129. 改进性能
  130. 类型变换
  131. 累计目标
  132. 增益时间调度
  133. 积分器的预加载
  134. 效应
  135. 模拟代码
  136. 第15章 案例研究：扩展服务器
  137. 场景
  138. 测量和调节
  139. 用非标准控制器达到
  140. 处理延迟
  141. 模拟代码
  142. 第16章 案例研究：等待队列的控制
  143. 队列和缓存的机理
  144. 结构
  145. 设置和调整
  146. 救援情况的微分控制
  147. 控制器替代方案
  148. 模拟代码
  149. 第17章 案例研究：冷却风扇速度
  150. 场景
  151. 模型
  152. 调整和服役
  153. 封闭回路性能
  154. 模拟代码
  155. 第18章 案例研究：控制游戏引擎内存消耗
  156. 场景
  157. 问题分析
  158. 架构选择
  159. 非传统循环结构
  160. 具有对数的传统循环
  161. 结果
  162. 模拟代码
  163. 第19章 案例研究的总结
  164. 简单的控制器，简单的循环
  165. 测量和调整
  166. 保持控制
  167. 处理噪音
  168. 【第Ⅳ部分 理论篇】
  169. 第20章 传递函数
  170. 微分方程
  171. 拉普拉斯变换
  172. 拉普拉斯变换的属性
  173. 用拉普拉斯变换解微分方程
  174. 工作的例子
  175. 传递函数
  176. 工作的例子：阶梯响应
  177. 工作的例子：斜坡输入
  178. 谐波振荡器
  179. 如果不知道微分方程？
  180. 第21章 方框图代数和反馈公式
  181. 组合系统
  182. 反馈方程
  183. 反馈方程的另一种推导
  184. 方框图代数
  185. 传递函数方法的限制和重要性
  186. 第22章 PID控制器
  187. PID控制器的传递函数
  188. PID控制器的典型形式
  189. 通用控制器
  190. 重新审视比例控制的稳定偏差
  191. 工作的例子
  192. 第23章 极点和零点
  193. 传递函数的结构
  194. 极点和零点的影响
  195. 特殊情况和其他细节
  196. 极点位置和响应模型
  197. 极点
  198. 极点的配置
  199. 如何处理延迟
  200. 第24章 根轨迹技术
  201. 造根轨迹图
  202. 根轨迹或埃文斯规则
  203. 角度和幅度标准
  204. 实际问题
  205. 例子
  206. PI控制器的简单滞后
  207. PI控制器的简单滞后
  208. 第25章 频率响应和波特图
  209. 频率响应
  210. 物理世界中的频率响应
  211. 传递函数的频率响应
  212. 工作的例子
  213. 波特图
  214. 边缘稳定性标准
  215. 其他图形技术
  216. 第26章 本书主题拓展
  217. 离散时间建模和z变换
  218. 状态-空间方法
  219. 稳健控制
  220. 优化控制
  221. 数学控制理论
  222. 【附录】
  223. 附录A 词汇表
  224. 附录B 用Gnuplot绘制图形
  225. 附录C 复数
  226. 附录D 深入阅读
书名：企业级编程与控制理论
作者：Philipp K. Janert 著
译者：方敏, 朱嵘 译
国内出版社：清华大学出版社
出版时间：2019年04月
页数：264
书号：978-7-302-52658-2
原版书书名：Feedback Control for Computer Systems
原版书出版商：O'Reilly Media
Philipp K. Janert
 
Philipp K. Janert于1997年获得华盛顿大学理论物理学博士学位，之后一直从事技术工作，担任程序员、科学家和应用数学家。他著有《数据之魅：基于开源工具的数据分析》《计算机系统的反馈控制》以及《Gnuplot实战》(第2版)。
After previous careers in physics and software development, Philipp K. Janert currently
provides consulting services for data analysis, algorithm development, and mathematical
modeling. He has worked for small start-ups and in large corporate environments, both in
the U.S. and overseas. He prefers simple solutions that work to complicated ones that
don’t, and thinks that purpose is more important than process. Philipp is the author of
“Gnuplot in Action: Understanding Data with Graphs” (Manning Publications), and has
written for the O’Reilly Network, IBM developerWorks, and IEEE Software. He is named
inventor on a handful of patents, and is an occasional contributor to CPAN. He holds a
Ph.D. in theoretical physics from the University of Washington. Visit his company website
at www.principal-value.com.
 
 
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