《計算機套用基礎(Win 7+Office 2010)》是清華大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 書名：隨機系統最優控制理論及套用
- 又名：Optimal Control Theory and Applications for Stochastics Systems
- 作者：方洋旺
- ISBN：9787302456490
- 頁數：412
- 定價：¥59.00
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2017.5.1
- 裝幀：平裝
- 開本：16
- 印次：1-1
- 印刷日期：2017.04.05
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書全面介紹了俄羅斯控制專家以及作者與其研究團隊十餘年在此領域的最新研究成果，詳細討論了隨機系統分析、狀態估計、最優控制、參數最佳化以及套用等新的理論和方法。 全書共分13章，基本內容由6部分組成。
目錄
第1章緒論.................................1
1.1隨機系統最優控制的研究歷史與現狀...........................................................1
1.2隨機系統最優控制的研究內容.....................................................................2
1.3隨機系統最優控制的研究方法.....................................................................2
1.4內容分布..........................3
第2章隨機線性系統分析.............5
2.1引言.................................5
2.2隨機線性系統數學模型......5
2.2.1連續時間隨機線性系統....................................................................5
2.2.2離散時間隨機線性系統....................................................................6
2.3連續時間隨機線性系統狀態向量機率矩........................................................7
2.3.1問題描述...............7
2.3.2衝激回響函式法.....9
2.3.3機率矩微分方程....11
2.3.4狀態對有色噪聲的回響...................................................................14
2.4離散時間隨機線性系統狀態向量機率矩.......................................................15
2.5隨機線性系統狀態向量分布函式.................................................................19
2.5.1第一特徵函式計算..........................................................................19
2.5.2機率密度函式計算..........................................................................23
第3章隨機非線性系統分析.........27
3.1引言................................27
3.2隨機非線性系統數學模型..27
3.2.1連續時間隨機非線性系統................................................................27
3.2.2離散時間隨機非線性系統................................................................28
3.3隨機非線性系統統計線性化.......................................................................29
3.3.1非線性函式的一般線性化................................................................30
3.3.2非線性函式的統計線性化................................................................30
3.3.3隨機非線性系統統計線性化系統模型...............................................36
3.4隨機非線性系統的矩分析..37
3.4.1衝激回響法...........37
3.4.2逼近機率矩微分方程.......................................................................38
3.4.3離散時間隨機非線性系統狀態向量機率矩.........................................41
3.5隨機非線性系統的狀態向量分布函式..........................................................44
3.6狀態向量分布轉移函式.....49
3.7逼近機率特徵函式............51
3.8逼近機率密度函式............57
3.9中心矩及累積量...............58
第4章隨機線性系統狀態估計......61
4.1引言................................61
4.2連續隨機系統卡爾曼濾波..61
4.3噪聲信號相關時的線性最優濾波器.............................................................64
4.4帶有有色量測噪聲的線性最優濾波器..........................................................68
4.5帶有慣性量測的最優濾波器.......................................................................76
4.6線性最優濾波器的一般形式.......................................................................78
4.7線性最優預測..................79
4.8離散時間隨機系統的最優濾波器.................................................................80
4.8.1量測噪聲為一般白噪聲情形.............................................................80
4.8.2慣性量測情形........83
4.8.3有色噪聲情形........85
4.9離散時間隨機線性系統最優預測.................................................................88
第5章隨機非線性系統最優估計..91
5.1引言................................91
5.2後驗機率.........................92
5.3後驗機率密度函式方程.....97
5.4非線性濾波的逼近算法...104
5.5高斯逼近法....................106
5.6條件最優濾波器.............109
5.7逼近條件最優濾波器......111
5.8準最優非線性濾波器......113
5.8.1直接線性化法......113
5.8.2統計線性化法......115
5.9帶有不完全確定參數的準最優非線性濾波器..............................................116
5.9.1直接線性化法......116
5.9.2統計線性化法......118
5.10非線性無跡濾波...........119
5.10.1無跡變換.........119
5.10.2算法描述.........120
5.11非線性粒子濾波...........122
5.11.1標準粒子濾波算法.....................................................................122
5.11.2標準粒子濾波的缺點.................................................................124
5.12非線性高斯和濾波........126
5.13結構隨機跳變系統濾波..........................................................................128
5.13.1帶有混合噪聲的結構隨機跳變系統濾波.......................................128
5.13.2僅帶有加性噪聲的結構隨機跳變系統濾波...................................130
5.13.3基於結構隨機跳變系統濾波和互動多模型(IMM)濾波算法比較...130
第6章隨機系統最優控制的一般理論...................................................................133
6.1引言..............................133
6.1.1問題描述............133
6.1.2最優準則(最優代價函式)...............................................................134
6.1.3最優控制方法......137
6.2隨機最大值原理.............140
6.2.1隨機系統最優控制算法.................................................................140
6.2.2最短時間控制......142
6.2.3終值控制問題......146
6.2.4最小能量控制問題........................................................................151
6.3隨機最大值原理證明......154
6.3.1必要性條件證明..154
6.3.2充分條件的證明..158
6.4隨機系統局部最優控制...160
6.5離散隨機系統的最大值原理.....................................................................163
6.6離散隨機系統動態規劃法.........................................................................166
6.6.1完全狀態信息情形........................................................................167
6.6.2不完全信息情況..172
6.7連續時間隨機系統的動態規劃..................................................................178
6.7.1固定終時情形......178
6.7.2不固定終時情形..183
第7章隨機線性系統最優控制....186
7.1引言..............................186
7.2無控制約束情形.............186
7.2.1問題描述............186
7.2.2解析綜合控制算法........................................................................187
7.3控制受約束情形.............192
7.3.1問題描述............192
7.3.2逼近解析綜合控制算法.................................................................192
7.4連續隨機線性系統最優控制的動態規劃法.................................................198
7.5離散時間隨機系統最優控制的動態規劃法.................................................199
7.5.1完全狀態信息情況........................................................................199
7.5.2不完全狀態信息情況.....................................................................204
7.6局部最優控制................209
7.6.1控制不受約束情形........................................................................209
7.6.2控制受約束情形..212
第8章隨機非線性系統最優控制.........................................................................214
8.1引言..............................214
8.2最大值原理....................214
8.2.1問題提出............214
8.2.2準最優控制的解析結構.................................................................215
8.3動態規劃法....................219
8.4局部最優控制................222
8.4.1控制不受約束情形........................................................................222
8.4.2控制受約束情形..224
第9章基於擴展二次型代價函式的最優控制解析綜合...........................................225
9.1擴展二次型代價函式......225
9.2固定終時的隨機線性系統最優控制...........................................................226
9.3不固定終時隨機線性系統最優控制...........................................................232
9.4非線性隨機系統的準最優控制..................................................................237
9.4.1固定終時情形......237
9.4.2不固定終時情形..239
9.5有控制約束條件的隨機系統最優控制........................................................240
9.5.1隨機線性系統最優控制.................................................................240
9.5.2隨機非線性系統最優控制..............................................................245
第10章隨機系統最優預測控制..247
10.1引言............................247
10.2基於靈敏度方程的固定終時最優預測控制................................................247
10.2.1隨機線性最優預測控制..............................................................247
10.2.2固定終時的隨機非線性最優預測控制..........................................253
10.3基於靈敏度方程的不固定終時隨機最優預測控制......................................255
10.3.1隨機線性最優預測控制一般理論.................................................255
10.3.2隨機非線性最優預測控制一般理論.............................................257
10.4隨機線性系統狀態反饋滾動最優預測控制................................................257
10.4.1隨機時不變線性系統最優預測控制.............................................258
10.4.2隨機時變線性系統最優預測控制.................................................267
10.5隨機非線性系統的狀態反饋滾動最優預測控制.........................................272
10.5.1帶有加性噪聲的隨機非線性預測控制..........................................272
10.5.2帶有混合噪聲的隨機非線性系統預測控制...................................278
10.5.3具有飽和輸入約束的隨機非線性系統預測控制.............................284
第11章隨機系統穩定性............291
11.1隨機穩定性概念...........291
11.1.1隨機微分公式..291
11.1.2隨機系統穩定性........................................................................292
11.2連續時間隨機系統的均方穩定性.............................................................293
11.2.1線性It.o隨機系統均方穩定性的充要條件.....................................294
11.2.2隨機定常系統閉環控制系統穩定性分析.......................................296
11.3帶有加性噪聲的隨機線性系統均方實用穩定性判據..................................300
11.3.1帶有加性噪聲的隨機系統均方實用穩定性...................................300
11.3.2Peuteman-Aeyels均方實用穩定性定理.......................................302
11.4帶有加性噪聲的隨機線性閉環系統均方實用穩定性及魯棒控制..................304
11.4.1預備知識.........304
11.4.2時不變隨機線性系統均方實用穩定性及魯棒控制.........................305
11.4.3帶加性噪聲隨機線性時變系統均方實用穩定性.............................309
第12章隨機控制系統的最優參數估計.................................................................314
12.1參數最佳化的任務及方法..........................................................................314
12.1.1引言................314
12.1.2參數最佳化問題的提出.................................................................314
12.2參數最佳化的隨機搜尋法..........................................................................317
12.2.1隨機搜尋法分類........................................................................317
12.2.2隨機逼近法......318
12.2.3帶有線性策略的隨機搜尋法.......................................................320
12.3非梯度隨機搜尋法........322
12.3.1問題提出.........322
12.3.2非自學習搜尋法........................................................................324
12.3.3搜尋速度.........325
12.3.4自學習搜尋過程........................................................................327
12.4非梯度搜尋解析算法.....329
12.4.1自學習搜尋過程的收斂性...........................................................329
12.4.2機率矩分析法..331
12.4.3自學習搜尋過程........................................................................334
12.5非梯度隨機搜尋法在最優求解中的套用...................................................337
12.5.1問題提出.........337
12.5.2非自學習隨機搜尋法.................................................................339
12.5.3自學習算法......339
12.5.4自學習過程的機率變化..............................................................342
12.5.5自學習搜尋結構圖.....................................................................343
12.6套用實例.....................344
12.6.1定常線性系統的參數最佳化問題....................................................344
12.6.2可調電路的結構和參數最佳化問題.................................................348
12.6.3基於非梯度隨機搜尋的飛彈自尋的控制參數最佳化算法...................351
12.6.4算法仿真與分析........................................................................355
第13章隨機控制系統套用實例..360
13.1慣性導航系統初始狀態對準....................................................................360
13.1.1數學模型.........360
13.1.2最優狀態估計套用.....................................................................363
13.1.3仿真研究.........367
13.2船舶運動航跡估計........369
13.2.1系統模型.........369
13.2.2船舶航跡最優估計.....................................................................373
13.3彈載被動測量系統距離估計....................................................................374
13.3.1被動系統距離估計模型..............................................................376
13.3.2基於結構隨機跳變最優濾波理論的被動系統距離估計算法............377
13.3.3仿真驗證.........383
13.4空空飛彈最優自尋的控制.......................................................................384
13.4.1數學模型.........384
13.4.2解析綜合算法..387
13.5太空飛行器再入彈頭最優制導律....................................................................394
