《自適應控制與預測控制》是2017年1月清華大學出版社出版的圖書,作者是徐湘元。
基本介紹
- 書名:自適應控制與預測控制
- 作者:徐湘元
- ISBN:9787302449225
- 定價:35元
- 出版社:清華大學出版社
- 出版時間:2017年1月
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是控制學科初學者的升級教程,主要討論了當對象與模型失配,且干擾對系統產生影響時控制系統如何及時調整控制策略,抵禦變異和擾動,維持系統控制質量不變。
本書內容包括系統辨識、模型參考自適應控制、確定性自校正控制、隨機性自校正控制、基於非參數模型的預測控制、廣義預測控制、預測控制形式的多樣性等。具體涉及控制意圖、基本結構、控制算法和套用等。此外,本書針對具體問題,進行相應的控制設計與MATLAB仿真。
本書取材典型、內容實用、表述清晰、結合實際解決問題,具有一定的可讀性。可供自動化類專業高年級本科生和控制類研究生選用,也可作為相關技術人員進修或提高的自學讀本。
圖書目錄
第1章緒論
1.1自適應控制
1.1.1自適應控制及其特徵
1.1.2自適應控制系統的原理性結構
1.1.3自適應控制系統的分類
1.1.4自適應控制的發展
1.2預測控制
1.2.1預測控制的產生與發展
1.2.2預測控制的特點
1.2.3預測控制的分類
1.2.4預測控制的套用
1.3不同類型的控制方法
本章小結
思考題與習題
第2章系統辨識
2.1系統辨識的概念
2.1.1關於系統辨識
2.1.2系統辨識的一般步驟
2.1.3控制中系統辨識的特點
2.2白噪聲序列與控制模型
2.2.1白噪聲序列
2.2.2控制模型
2.3最小二乘參數估計法
2.3.1批處理最小二乘法
2.3.2遞推最小二乘算法
2.3.3具有遺忘因子的遞推最小二乘法
2.3.4遞推增廣最小二乘法
2.4參數估計的梯度算法
2.4.1確定性系統參數估計的梯度算法
2.4.2隨機逼近遞推算法
2.5模型結構的確定
2.6閉環系統辨識
2.6.1問題的提出
2.6.2什麼是閉環系統可辨識
2.6.3閉環狀態下的辨識方法和可辨識條件
本章小結
思考題與習題
第3章模型參考自適應控制
3.1簡單自適應控制系統
3.1.1直接自適應控制
3.1.2間接自適應控制
3.2用梯度法設計自適應控制系統
3.2.1MIT控制規律
3.2.2MIT的規範化算法
3.3李雅普諾夫穩定性與正實函式
3.3.1李雅普諾夫穩定性理論概要
3.3.2正實函式
3.4用穩定性方法設計自適應控制系統
3.4.1具有可調增益的模型參考自適應控制系統
3.4.2狀態變數可測時的模型參考自適應控制系統
3.5利用輸入輸出的模型參考自適應控制系統
3.5.1被控對象相對階為1的情況
3.5.2被控對象相對階為2的情況
3.6離散時間模型參考自適應控制系統
3.6.1簡單離散時間自適應控制系統
3.6.2離散時間自適應控制系統的一般系統結構
3.6.3基於誤差模型的離散時間模型參考自適應控制
本章小結
思考題與習題
第4章確定性自校正控制
4.1自校正控制系統設計概要
4.1.1系統設計的任務
4.1.2自校正控制系統設計原理
4.1.3自校正控制系統的兩種方法
4.2極點配置設計與間接自校正控制
4.2.1極點配置設計
4.2.2間接自校正控制
4.3基於PID結構的間接自校正控制
4.3.1PID控制器的表達形式
4.3.2基於PID結構的間接自校正控制
4.4具有前饋補償的零極點配置自校正控制
4.4.1過程參數已知時的前饋補償零極點配置
4.4.2間接自校正控制算法
4.5直接自校正控制
4.5.1最小相位系統的情況
4.5.2非最小相位系統的情況
4.5.3直接和間接自校正混合算法
本章小結
思考題與習題
第5章隨機性自校正控制
5.1最小方差自校正控制
5.1.1預測模型輸出與最優輸出估計
5.1.2最小方差控制
5.1.3最小方差自校正控制算法
5.2廣義最小方差自校正控制
5.2.1廣義最小方差控制
5.2.2閉環系統性能討論
5.2.3廣義最小方差自校正控制直接算法
5.3多變數自校正控制
5.3.1輸出預測
5.3.2控制律與閉環特性
5.3.3控制算法
5.4模型參考自適應控制與自校正控制的關係
本章小結
思考題與習題
第6章基於非參數模型的預測控制
6.1內模控制
6.1.1內模控制的基本結構與控制特性
6.1.2內模控制器設計
6.1.3其他環節的設計
6.2基於脈衝回響的模型算法控制
6.2.1概述
6.2.2模型輸出預測
6.2.3最優控制律
6.2.4閉環特性分析
6.2.5幾個參數的討論
6.3基於階躍回響的動態矩陣控制
6.3.1預測與最佳化
6.3.2閉環系統特性分析
6.3.3例題
6.4穩定性
6.4.1控制器
6.4.2反饋濾波器
本章小結
思考題與習題
第7章廣義預測控制
7.1廣義預測控制基本方法
7.1.1控制模型與最優多步預測
7.1.2Diophantine方程的遞推求解
7.1.3控制律及間接控制算法
7.1.4系統分析
7.1.5控制舉例與仿真研究
7.2一般廣義預測控制
7.2.1基本型的擴展
7.2.2具有誤差修正的廣義預測控制
7.2.3引入濾波器的廣義預測控制
7.3單值廣義預測控制
7.3.1預測長度和控制長度
7.3.2控制律
7.3.3輸出表達式與穩態誤差
7.4廣義預測控制的直接算法
7.4.1預測與最優控制
7.4.2直接控制算法
7.5廣義預測控制的穩定性與魯棒性
7.5.1穩定性
7.5.2魯棒性
本章小結
思考題與習題
第8章預測控制形式的多樣性
8.1基於狀態空間的預測控制
8.1.1模型預測
8.1.2最佳化控制
8.1.3反饋校正
8.1.4狀態觀測器
8.2基於極點配置的廣義預測控制
8.2.1廣義輸出預測誤差
8.2.2最優控制律
8.2.3極點配置
8.2.4控制算法
8.3具有PID結構的廣義預測控制
8.3.1控制規律
8.3.2PID控制器參數
8.3.3控制算法
8.4預測控制定性綜合理論簡介
8.4.1預測控制的最佳化時域
8.4.2從有限時域到無限時域的拓展
8.4.3相鄰周期之間性能函式的比較
本章小結
思考題與習題
第9章其他
9.1具有約束的預測控制
9.1.1問題的提出
9.1.2已用過的約束措施回顧
9.1.3對控制與輸出的約束
9.1.4約束最佳化方法
9.2預測控制的套用
9.2.1套用概述
9.2.2設計要點
9.2.3套用舉例
本章小結
附錄A部分例題仿真程式
附錄B專業術語中英文對照/Technical Terms in English and Chinese
參考文獻