自适应滤波、预测与控制PDF电子书下载

译者的话 1

中译本前言 1

序 1

第一章 自适应方法导言 1

1.1 滤波 1

1.2 预测 1

目录 1

1.3 控制 2

2.1 导言 4

2.2.1 概述 4

2.2 状态空间模型 4

第二章 确定性动态系统模型 4

第一篇 确定性系统 4

2.2.2 能控状态空间模型 5

2.2.3 能观状态空间模型 9

2.2.4 最小状态空间模型 12

2.3 差分算子表达式 13

2.3.1 一般介绍 13

2.3.2 右差分算子表达式 15

2.3.3 左差分算子表达式 19

2.3.4 确定性自回归滑动平均模型 23

2.3.5 既约差分算子表达式 24

2.4 双线性系统模型 27

3.1 引言 35

第三章 确定性系统的参数估计 35

3.2 在线估计方案 36

3.3 确定性系统的方程误差法 37

3.4 参数的收敛性 53

3.4.1 交投影算法 53

3.4.2 最小二乘算法 54

3.4.3 投影算法 54

3.4.4 持续激励 57

3.5 输出误差法 65

3.6 带有界噪声的参数估计 71

3.7 有约束的参数估计 73

3.8 多输出系统的参数估计 76

3 9 结论性注释 80

第四章 确定性自适应预测 87

4.1 引言 87

4.2 预测器的结构 87

4.2.1 模型已知情形的预测 87

4.2.2 限制复杂性的预测器 90

4.3 自适应预测 90

4.3.1 直接自适应预测 91

4.3.2 间接自适应预测 93

4.4 结论性注释 95

5.1 引言 97

第五章 线性确定性系统的控制 97

5.2 最小预测误差控制器 98

5.2.1 一步超前控制（单输入单输出情形） 98

5.2.2 模型参考控制（单输入单输出情形） 105

5.2.3 多输入多输出系统的一步超前设计 107

5.2.4 鲁棒性问题 117

5.3 闭环极点配置 119

5.3.1 引言 119

5.3.2 极点配置算法（差分算子表示） 120

5.3.3 与状态变量反馈的关系 121

5.3.4 与最小预测误差控制的关系 125

5.3.5 内模原理 126

5.3.6 某些设计问题 128

5.4 一个范例 133

第六章 线性确定性系统的自适应控制 145

6.1 引言 145

6.2 基本引理 147

6.3 最小预测误差自适应控制器（直接法） 148

6.3.1 一步超前自适应控制（单输入单输出情形） 148

6.3.2 模型参考自适应控制 162

6.3.3 多输入多输出系统的一步超前自适应控制器 164

6.4 最小预测误差自适应控制器（间接法） 168

6.5 闭环极点配置的自适应算法 171

6.6 非线性系统的自适应控制 178

6.7 时变系统的自适应控制 183

6.8 关于实现的一些考虑 187

第二篇 随机系统 200

第七章 最优滤波和预测 200

7.1 引言 200

7.2 随机状态空间模型 201

7.3 线性最优滤波和预测 202

7.3.1 卡尔曼滤波器 202

7.3.2 固定延迟平滑 209

7.3.3 固定点平滑 211

7.3.4 最优预测 213

7.4.1 随机ARMA模型 214

7.4 使用随机ARMA模型的滤波和预测 214

7.4.2 ARMA模型最优滤波器和预测器 218

7.5 限制复杂性的滤波器和预测器 224

7.5.1 一般滤波器 224

7.5.2 白化滤波器 226

7.5.3 Levinson预测器 228

7.6 格网滤波器和预测器 231

7.6.1 格网滤波器 231

7.6.2 格网预测器 236

7.7 推广的卡尔曼滤波器 239

8.1 引言 246

第八章 随机动态系统的参数估计 246

8.2 离线预测误差算法 248

8.3 序贯预测误差方法 252

8.3.1 一般系统 252

8.3.2 线性系统 256

8.4 基于拟线性回归的算法 261

8.5 序贯算法的收敛性分析 264

8.5.1 随机梯度算法 264

8.5.2 拟线性回归算法的最小二乘形式 269

8.5.3 随机的基本引理 273

8.5.4 分析序贯算法的常微分方程法 275

8.6 参数的收敛性 278

8.6.1 通常最小二乘算法 279

8.6.2 拟线性回归算法 281

8.7 结论性注释 285

第九章 自适应滤波和预测 297

9.1 引言 297

9.2 自适应最优状态估计 298

9.2.1 推广的卡尔曼滤波器方法 298

9.2.2 预测误差方法 301

9.2.3 自校正固定延迟平滑器 303

9.3 自适应最优预测 305

9.3.1 间接自适应预测 307

9.3.2 直接自适应预测 309

9.4.1 自适应反卷积 312

9 4 限制复杂性的自适应滤波器 312

9.4.2 自适应消除噪声 315

9.5 自适应格网滤波器 320

9.5.1 松弛法 320

9.5.2 预测误差法 322

9.5.3 正合最小二乘法 324

第十章 随机系统的控制 337

10.1 引言 337

10.2 确定性设计方法的应用 337

10.3 随机最小预测误差控制器 339

10.3.1 最小方差控制（单输入单输出情形） 340

10.3.2 模型参考随机控制 347

10.3.3 多输入多输出随机系统的控制 349

10.4 线性二次高斯最优控制问题 351

10.4.1 分离原理 352

10.4.2 跟踪问题 355

10.4.3 与最小方差控制的联系 356

第十一章 随机系统的自适应控制 360

11.1 引言 360

11.2 对偶控制和必然性等价控制的概念 361

11.3 随机最小预测误差自适应控制器 364

11.3.1 自适应最小方差控制 365

11.3.3 多输入多输出系统 377

11.3.2 随机模型参考自适应控制 377

11.3.4 收敛性分析 379

11.4 自适应极点配置与自适应最优控制器 383

11.5 结论性注释 383

附录A 系统理论某些结果的简单回顾 390

A.1 状态空间模型 390

A.2 关于z变换的注记 393

A.3 多项式矩阵的性质 395

A.4 互质多项式 397

A.5 广义特征值和广义特征向量的性质 398

B.1 定义 399

B.2 李亚普诺夫定理 399

附录B 某些稳定性结果的概要 399

B.3 线性时不变系统 400

附录C 无源系统理论 403

C.1 引言 403

C.2 预备知识 403

C.3 频域性质 405

C.4 存储函数 407

附录D 概率空间和随机过程 409

D.1 概率论 409

D.2 随机变量 409

D.3 独立性与条件概率 410

D.5 收敛性 411

D.4 随机过程 411

D.6 高斯随机过程 415

D.7 最小方差估计器 416

D.8 极大似然估计 417

附录E 矩阵黎卡提方程 419

E.1 引言 419

E.2 代数黎卡提方程 420

E.3 黎卡提差分方程 422

附录F 某些新结果 426

F.1 引言 426

F.2 分数模型 426

F.3 参数估计——确定性情形 427

F.4 确定性的基本引理 428

F.5 自适应控制——确定性情形 429

F.6 连续时间随机模型 430

F.7 连续时间随机估计算法 431

F.8 连续时间的随机自适应控制 433

F.9 设计指南 434

F.10 连续与离散模型参考自适应控制的统一 435

F.11 参考文献 436

参考文献 437

索引 451