極值搜尋算法研究及其套用:內容簡介,圖書目錄,

《極值搜尋算法研究及其套用》是2014年4月國防工業出版社出版圖書，作者是李靜、左斌、晉玉強。

基本介紹

中文名：極值搜尋算法研究及其套用
作者：李靜、左斌、晉玉強
出版時間：2014年4月
出版社：國防工業出版社
頁數：233 頁
ISBN：9787118092820
定價：89 元
創作年代：2014年4月

內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書是關於極值搜尋算法設計及套用的一部專著，結合作者多年從事相關科研工作的經歷與體會，從極值搜尋算法的設計理論和套用實例分析兩個方面，系統地研究極值搜尋算法的全局最最佳化設計、極值搜尋系統的一體化設計、極值搜尋控制方法及多種軍事套用。

本書以系統科學理論與套用數學技術為指導，針對極值搜尋算法研究及多種軍事套用問題，採用數學建模與反饋控制思想統攬全局，研究得到了離散型退火遞歸神經網路極值搜尋算法、基於混沌退火的參數擾動遞歸神經網路極值搜尋算法、極值搜尋系統的一體化設計方法、非線性系統極值搜尋控制方法以及系統參數自動調節、控制系統設計等多種武器裝備套用實例，提高了極值搜尋算法的全局尋優能力、魯棒性能和動態性能，拓寬了其套用領域。本書可供導航、制導與控制工程、系統工程等專業的高年級本科生、研究生閱讀和參考，同時對其他領域從事系統最最佳化設計、人工智慧的工程技術人員具有一定的參考價值。

圖書目錄

第1章緒論1

11 極值搜尋算法簡介1

111 基於正弦激勵函式的單變數極值搜尋算法1

112 簡單極值搜尋算法4

113 滑模極值搜尋算法4

114 斜率搜尋算法5

115 離散時間極值搜尋算法6

116 基於正弦激勵函式的多變數極值搜尋算法7

12 極值搜尋算法的研究意義9

13 極值搜尋算法的國內外研究現狀9

第2章離散型退火遞歸神經網路極值搜尋算法14

21 系統建模與分析15

22 離散型退火遞歸神經網路的設計20

23 離散型退火遞歸神經網路的收斂性分析22

24 基於ESA-ARNN的PID控制器參數自動調節方法26

25 魯棒性能分析28

251 魯棒性能指標的設計28

252 魯棒穩定性的評價方法29

26 仿真實例分析29

261 仿真實例一30

262 仿真實例二33

263 仿真實例三35

264 帶有PID控制器調節的自動電壓穩壓器仿真研究37

27 新型代價函式設計43

28 飛彈控制參數的自動調節套用研究47

281 飛彈的數學模型48

282 俯仰通道控制系統設計與仿真分析51

283 偏航通道控制系統設計與仿真分析56

284 飛彈全彈道六自由度仿真分析60

第3章極值搜尋算法與控制器的一體化設計方法 67

31 基於正弦激勵函式的極值搜尋算法與控制器的一體化設計方法67

311 系統建模與分析67

312 一體化控制方法的設計69

313 仿真實例分析75

32 滑模極值搜尋算法與控制器的一體化設計方法77

321 系統建模與分析78

322 滑模極值搜尋控制系統的一體化模型建立79

323 一體化控制方法的設計81

324 仿真實例分析82

33 退火遞歸神經網路極值搜尋算法與控制器的一體化設計方法85

331 退火遞歸神經網路極值搜尋系統的一體化模型建立85

332 一體化控制方法的設計90

333 仿真實例分析94

34 無人機的緊密編隊飛行控制套用研究96

341 緊密編隊飛行時僚機的數學模型96

342 基於正弦激勵函式的一體化極值搜尋控制系統設計100

343 一體化滑模極值搜尋控制系統設計107

344 基於退火遞歸神經網路的一體化極值搜尋控制系統設計109

345 緊密編隊飛行的極值搜尋控制系統分析111

346 無人機緊密編隊飛行的仿真分析112

第4章基於反演設計的塊控型極值搜尋系統一體化控制方法 117

41 塊控型極值搜尋系統的模型分析117

42 理論基礎118

43 基於反演設計的一體化控制方法設計120

44 仿真實例分析135

第5章基於混沌退火的參數擾動遞歸神經網路極值搜尋算法138

51 系統建模與分析139

52 具有參數擾動的遞歸神經網路極值搜尋算法的設計與分析143

521 參數擾動遞歸神經網路的設計143

522 參數擾動遞歸神經網路的收斂性分析144

523 參數擾動遞歸神經網路解的最優性分析146

53 基於混沌退火的參數擾動遞歸神經網路極值搜尋算法設計與分析149

531 基於混沌退火的參數擾動遞歸神經網路的設計150

532 基於混沌退火的參數擾動遞歸神經網路的全局收斂性分析152

533 參數設計方法154

54 仿真實例分析156

541 ESA-CARNNPD在系統控制中的套用156

542 ESA-CARNNPD在Schaffer函式尋優中的套用158

543 ESA-CARNNPD在靜態非線性函式最佳化中的套用161

55 航空發動機的燃燒主動控制套用研究163

551 航空發動機不穩定燃燒過程的數學模型建立164

552 燃燒室內壓力模型分析167

553 極值搜尋算法在發動機不穩定燃燒主動控制中的套用169

554 航空發動機不穩定燃燒過程的仿真分析170

56 一類碟式飛行器平衡狀態的求解套用研究173

561 基於質量/推力矢量複合控制的碟式飛行器模型建立174

562 極值搜尋算法在碟式飛行器平衡狀態求解中的套用178

563 仿真實例分析180

第6章非仿射型非線性系統的極值搜尋控制方法185

61 SISO非仿射型非線性系統的極值搜尋控制方法185

611 模型建立185

612 基於極值搜尋算法的控制方法設計及穩定性分析186

613 仿真實例分析191

62 MIMO非仿射型非線性系統的極值搜尋控制方法193

621 模型建立193

622 基於極值搜尋算法的控制方法設計及穩定性分析194

623 仿真實例分析201

附錄204

附錄A 矩陣3計算204

附錄B 矩陣P與Q計算205

附錄C 系統矩陣與向量的計算208

參考文獻228

Contents

Chapter 1 Introduction 1

1.1 Introduction of ESA 1

1.1.1 Singleparameter ESA Based on Sinusoidal Excitation Function

1.1.2 The Simple ESA 4

1.1.3 ESA with Sliding Mode 4

1.1.4 Slope Seeking Algorithm 5

1.1.5 Discretetime ESA 6

1.1.6 Multiparameter ESA Based on Sinusoidal Excitation Function 7

1.2 Research Signficance of ESA 9

1.3 Current Research Status and Analysis of ESA at Home and Abroad 9

Chapter 2 A Discretetime ESA Based on Annealing Recurrent Neural

Network (ESAARNN) 14

2.1 System Modeling and Analysis 15

2.2 Design of the Discretetime ARNN 20

2.3 Convergence Analysis of the Discretetime ARNN 22

2.4 Autotuning Method of PID Controller Parameters Utilizing

ESAARNN 26

2.5 Robustness Analysis 28

2.5.1 Design of Robust Performance Indicators 28

2.5.2 Evaluation of Robust Stability 29

2.6 Simulation Analysis 29

2.6.1 Simulation Example One 30

2.6.2 Simulation Example Two 33

2.6.3 Simulation Example Three 35

2.6.4 Simulation Study of Automatic Voltage Regulator with PID

Controller 37

2.7 Design of New Cost Function 43

2.8 Research on Autotuning Parameters of Missile’s Controller 47

2.8.1 Missile Modeling 48

2.8.2 Design of the Control System in the Pitch Channel and

Simulation Analysis 51

2.8.3 Design of the Control System in the Yaw Channel and Simulation

Analysis 56

2.8.4 Simulation Analysis Based on 6 DOF Missile Model 60

Chapter 3 Research on Integrated Design Methods for ESAs and

Controllers 67

3.1 Research on Integrated Design Method for ESA Based on Sinusoidal

Exciation Function and Controller 67

3.1.1 System Modeling and Analysis 67

3.1.2 Design of the Integrated Control Method 69

3.1.3 Simulation Analysis 75

3.2 Research on Integrated Design Method for ESA with Sliding Mode

and Controller 77

3.2.1 System Modeling and Analysis 78

3.2.2 Integrated Modeling of Extremum Seeking Control System with

Sliding Mode 79

3.2.3 Design of the Integrated Control Method 81

3.2.4 Simulation Analysis 82

3.3 Research on Integrated Design Method for ESAARNN and Controller

3.3.1 Integrated Modeling of Extremum Seeking Control System Based on

ARNN 85

3.3.2 Design of the Integrated Control Method 90

3.3.3 Simulation Analysis 94

3.4 Research on Integrated Extremum Seeking Control for UAV Tight

Formation Flight 96

3.4.1 Modeling of the Wingman in UAV Tight Formation Flight 96

3.4.2 Design of Integrated Extremum Seeking System for a Wingman

Utilizing ESA Based on Sinusoidal Exciation Function 100

3.4.3 Design of Integrated Extremum Seeking System for a Wingman

Utilizing ESA with Sliding Mode 107

3.4.4 Design of Integrated Extremum Seeking System for a Wingman

Utilizing ESAARNN 109

3.4.5 Analysis of Extremum Seeking System for UAV Tight Formation

Flight 111

3.4.6 Simulation Analysis of UAV Tight Formation Flight 112

Chapter 4 Research on Integrated Design Method for Block Control

Extremum Seeking System Based on Backstepping Design 117

4.1 Model Analysis of Block Control Extremum Seeking System 117

4.2 Theoretical Foundation 118

4.3 Design of the Integrated Control Method Based on Backstepping

Design 120

4.4 Simulation Analysis 135

Chapter 5 ESA Based on Chaotic Annealing Recurrent Neural Network

with Parameter Disturbances (ESACARNNPD) 138

5.1 System Modeling and Analysis 139

5.2 Design and Analysis of ESA Based on Recurrent Neural Network with

Parameter Disturbances (RNNPD) 143

5.2.1 Design of RNNPD 143

5.2.2 Convergence Analysis of RNNPD 144

5.2.3 Optimal Solutions of RNNPD 146

5.3 Design and Analysis of ESACARNNPD 149

5.3.1 Design of CARNNPD 150

5.3.2 Global Convergence Analysis of CARNNPD 152

5.3.3 Design Method of Parameters 154

5.4 Simulation Analysis 156

5.4.1 Application of ESACARNNPD to the Controlled System 156

5.4.2 Application of ESACARNNPD to Optimizing Schaffer Function

158

5.4.3 Application of ESACARNNPD to Optimizing Static Nonlinear

Functions 161

5.5 Research on the Application of ESACARNNPD to Active Control of

Combustion in Aeroengines 163

5.5.1 Modeling of Combustion Instability in Aeroengines 164

5.5.2 Analysis of Pressure Model in the Combustion Chamber 167

5.5.3 Application of ESACARNNPD to Active Control of Combustion in

Aeroengines 169

5.5.4 Simulation Analysis of Combustion Instability in Aeroengines

170

5.6 Research on the Application of ESACARNNPD to Solving the

Equilibrium State of a Class of Saucerlike Air Vehicles 173

5.6.1 Modeling of Saucerlike Air Vehicles Based on Mass Moment and

Thrust Vector Complex Controller 174

5.6.2 Application of ESACARNNPD to Solving the Equilibrium States

of Saucerlike Air Vehicle 178

5.6.3 Simulation Analysis 180

Chapter 6 Extremum Seeking Control for Nonaffine Nonlinear Systems

185

6.1 Extremum Seeking Control for SISO Nonaffine Nonlinear Systems

185

6.1.1 System Modeling 185

6.1.2 Design of the Control Method Based on ESA and Stability

Analysis 186

6.1.3 Simulation Analysis 191

6.2 Extremum Seeking Control for MIMO Nonaffine Nonlinear System

193

6.2.1 System Modeling 193

6.2.2 Design of the Control Method Based on ESA and Stability

Analysis 194

6.2.3 Simulation Analysis 201

Appendices 204

Appendix A Calculation of the Matrix 3 204

Appendix B Calculation of the Matrice and 205

Appendix C Calculation of the Systemic Matrice and Vectors 208

References 228

極值搜尋算法研究及其套用

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