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第一章 概论 1

§1.1自适应控制的研究对象和特点 1

§1.2自适应控制系统的主要类型 2

1.2.1自校正控制系统 2

1.2.2模型参考自适应控制系统 3

§1.3自适应控制的理论问题 3

1.3.1稳定性 4

1.3.2收敛性 4

1.3.3鲁棒性 4

§1.4自适应控制技术的应用概况 4

第二章 建模与系统辨识 6

§2.1概述 6

2.1.1什么是系统辨识 6

2.1.2系统辨识的步骤和内容 6

§2.2数学模型的描述方法 8

2.2.1微分方程与传递函数 8

2.2.2离散差分模型 8

2.2.3脉冲响应模型 13

2.2.4离散状态方程模型 14

§2.3采样系统的几个特殊问题 16

2.3.1离散差分模型参数间的关系 16

2.3.2采样系统的零点 18

2.3.3采样周期T0的选择 22

§2.4动态过程参数估计的最小二乘法 23

2.4.1一次完成最小二乘法 23

2.4.2参数估计的递推最小二乘法 24

2.4.3最小二乘估计量的统计性质 27

2.4.4慢时变系统的递推适应算法 29

§2.5增广最小二乘法（ELS） 30

2.5.1最小二乘估计法的局限性 30

2.5.2增广最小二乘法 31

§2.6相关分析-最小二乘（COR-LS）两步法 32

2.6.1脉冲响应的辨识 33

2.6.2相关分析-最小二乘（COR-LS）两步法 34

2.6.3伪随机信号及其在系统辨识中的应用 35

§2.7模型的时延和阶的检验 38

2.7.1系统时延的确定 38

2.7.2阶的检验方法 39

§2.8建模与参数估计应用举例 41

2.8.1力学持久机电加热炉的结构和模型类型 41

2.8.2模型的结构和参数估计 42

§2.9小结 46

思考题和习题 46

第三章 自校正控制系统 48

§3.1概述 48

§3.2自校正调节器 49

3.2.1最小方差预报和最小方差控制器设计 49

3.2.2闭环系统特性和稳定性分析 52

3.2.3自校正调节器 53

§3.3广义最小方差自校正控制器 56

3.3.1最小方差预报和广义最小方差控制器设计 56

3.3.2闭环系统特性和稳定性分析 58

3.3.3加权多项式P（z-1），Q（z-1）和R（z-1）的选择 58

3.3.4自校正控制器 59

§3.4自校正前馈控制器 60

3.4.1广义最小方差前馈控制器 61

3.4.2闭环系统特性和稳定性分析 62

3.4.3加权多项式P（z-1），Q（z-1），R（z-1）和S（z-1）的选择 62

3.4.4自校正前馈控制器 65

3.4.5自校正前馈控制算法的全局收敛性 66

§3.5显式自校正前馈控制器 76

3.5.1广义最小方差前馈控制律 77

3.5.2闭环系统特性和稳定性分析 78

3.5.3显式自校正前馈控制器 79

3.5.4显式自校正前馈控制算法的全局收敛性问题 80

§3.6零极点配置自校正控制器 81

3.6.1零极点配置控制器 81

3.6.2零极点配置自校正控制器 84

§3.7零极点配置自校正前馈控制器 89

3.7.1零极点配置前馈控制器 89

3.7.2零极点配置自校正前馈控制器 91

3.7.3全局收敛性 92

§3.8隐式极点配置自校正控制器 93

3.8.1极点配置控制器设计 93

3.8.2隐式极点配置自校正控制器 94

§3.9具有极点配置的广义自校正控制器 96

3.9.1隐式极点配置广义自校正控制器 96

3.9.2显式极点配置广义自校正控制器 98

§3.10自校正PID控制器 101

3.10.1PID控制器算法 101

3.10.2具有极点配置的PID控制器 102

3.10.3自校正PID控制器 103

§3.11多变量自校正控制器 104

3.11.1广义最小方差控制器 104

3.11.2多变量自校正控制器 106

§3.12小结 107

思考题和习题 108

第四章 自校正预测控制系统 109

§4.1概述 109

§4.2自校正内模控制器（STIMC） 110

4.2.1内模控制原理 110

4.2.2内模控制器设计 113

4.2.3Jury稳定性判据 120

4.2.4自校正内模控制器 123

§4.3自校正模型算法控制器（STMAC） 126

4.3.1基本模型算法控制（MAC） 126

4.3.2积分型模型算法控制（IMAC） 131

4.3.3自校正模型算法控制器（STMAC） 137

§4.4自校正动态矩阵控制器（STDMC） 138

4.4.1动态矩阵控制原理 138

4.4.2自校正动态矩阵控制器（STDMC） 143

§4.5广义预测自校正控制器（GPSTC） 144

4.5.1广义预测控制（GPC）原理 144

4.5.2闭环系统特性 151

4.5.3广义预测自校正控制器 152

§4.6广义预测极点配置自校正控制器（GPPSTC） 152

4.6.1广义预测极点配置（GPP）原理 152

4.6.2闭环系统特性与极点配置 155

4.6.3广义预测极点配置自校正控制器 155

§4.7小结 156

思考题和习题 156

第五章 模型参考自适应控制系统 158

§5.1模型参考自适应系统的数学描述 158

§5.2Lyapunov稳定性概念及基本定理 161

5.2.1Lyapunov意义下的稳定性 161

5.2.2Lyapunov稳定性定理 162

§5.3正实性和超稳定性定理 165

5.3.1正实性和正实引理 165

5.3.2超稳定性理论 171

§5.4采用Lyapunov稳定性理论的设计方法 174

5.4.1用可调系统状态变量构成自适应规律的设计方法 174

5.4.2用被控对象的输入输出构成自适应规律的设计方法 177

§5.5采用超稳定性理论的设计方法 191

5.5.1用状态变量设计模型参考自适应系统 191

5.5.2用输入输出测量值设计模型参考自适应系统 197

§5.6离散模型参考自适应控制系统 199

5.6.1概述 199

5.6.2离散模型参考自适应控制 203

§5.7模型参考自适应系统的鲁棒性 211

5.7.1概述 211

5.7.2产生不稳定现象的原因 211

5.7.3鲁棒的自适应算法 216

§5.8小结 217

思考题和习题 218

第六章 自适应控制算法的统一格式及全局收敛性 220

§6.1自适应控制算法的统一格式 220

6.1.1直接自适应控制算法的统一格式 220

6.1.2间接自适应控制算法的统一格式 224

6.1.3直接算法统一格式与间接算法统一格式之间的联系 227

§6.2直接自适应控制算法的全局收敛性分析 228

6.2.1直接自适应控制算法的统一格式 228

6.2.2直接自适应控制算法 229

6.2.3全局收敛性分析 230

§6.3间接自适应控制算法的全局收敛性分析 234

6.3.1间接自适应控制算法的统一格式 234

6.3.2间接自适应控制算法 234

6.3.3全局收敛性分析 235

§6.4小结 241

第七章 自适应控制应用举例 242

§7.1罩式退火炉智能自适应群控系统 242

§7.2造纸机纸张定量和水分广义预测自校正控制 247

§7.3直流电机调速系统的自适应控制 251

§7.4小结 255

附录 256

参考文献 260