“中国制造2025”出版工程 网络化分布式系统预测控制PDF电子书下载

第1章 网络化分布式系统的研究现状 1

1.1 背景 2

1.2 网络化分布式系统预测控制研究现状 4

1.2.1 网络化滚动时域估计的研究现状 4

1.2.2 分布式预测控制的研究现状及分类 5

1.3 本书的主要内容 8

参考文献 9

第2章 具有随机丢包的网络化系统的滚动时域状态估计 13

2.1 概述 14

2.2 具有反馈通道丢包的网络化系统的滚动时域状态估计 15

2.2.1 问题描述 15

2.2.2 网络化滚动时域状态估计器设计 17

2.2.3 估计器的性能分析 20

2.2.4 数值仿真 26

2.3 具有两通道丢包的网络化系统的滚动时域状态估计 30

2.3.1 问题描述 30

2.3.2 网络化滚动时域状态估计器设计 32

2.3.3 估计器的性能分析 36

2.3.4 数值仿真 40

2.4 本章小结 46

参考文献 47

第3章 网络化系统的预测控制器设计 49

3.1 概述 50

3.2 具有有界丢包的网络化控制系统的预测控制 51

3.2.1 网络化控制系统的建模 52

3.2.2 基于终端凸集约束的网络化预测控制器设计 55

3.2.3 网络化预测控制器的可行性与稳定性分析 59

3.2.4 数值仿真 63

3.3 具有控制输入量化的网络化控制系统的鲁棒预测控制 67

3.3.1 网络化控制系统的建模 67

3.3.2 稳定性分析和鲁棒预测控制器设计 70

3.3.3 数值仿真 84

3.4 本章小结 88

参考文献 89

第4章 具有通信约束的网络化系统的滚动时域调度 91

4.1 概述 92

4.2 网络化滚动时域调度 93

4.2.1 问题描述 93

4.2.2 滚动时域调度策略 95

4.3 网络化控制系统的滚动时域状态估计 99

4.4 网络化滚动时域估计器的性能分析 101

4.5 数值仿真与物理实验 106

4.5.1 数值仿真 106

4.5.2 双容液位系统实验 110

4.6 本章小结 117

参考文献 117

第5章 局部性能指标的分布式预测控制 119

5.1 概述 120

5.2 基于纳什最优的分布式预测控制 121

5.2.1 分布式预测控制器设计 121

5.2.2 性能分析 122

5.2.3 局部通信故障下一步预测优化策略的性能分析 125

5.2.4 仿真实例 130

5.3 保证稳定性的约束分布式预测控制 135

5.3.1 问题描述 135

5.3.2 分布式预测控制设计 136

5.3.3 性能分析 142

5.3.4 仿真实例 149

5.4 本章小结 152

参考文献 153

第6章 协调分布式系统预测控制 155

6.1 概述 156

6.2 非迭代协调分布式预测控制 157

6.2.1 状态、输入耦合分布式系统 157

6.2.2 局部预测控制器设计 158

6.2.3 性能分析 162

6.2.4 仿真实例 166

6.3 保证稳定性的约束协调分布式预测控制 171

6.3.1 分布式系统描述 171

6.3.2 局部预测控制器设计 172

6.3.3 性能分析 176

6.3.4 仿真实例 182

6.4 本章小结 186

参考文献 186

第7章 通信约束下的分布式系统预测控制 188

7.1 概述 189

7.2 基于作用域优化的分布式预测控制 190

7.2.1 状态、输入耦合分布式系统 190

7.2.2 局部预测控制器设计 191

7.2.3 性能分析 200

7.2.4 数值结果 205

7.3 高灵活性的分布式模型预测控制 211

7.3.1 分布式系统描述 212

7.3.2 局部预测控制器设计 213

7.3.3 性能分析 219

7.3.4 仿真实例 225

7.4 本章小结 233

参考文献 233

第8章 应用实例：加速冷却过程的分布式模型预测控制 235

8.1 概述 236

8.2 加速冷却过程 237

8.2.1 加速冷却过程工艺及装置仪表 237

8.2.2 加速冷却过程模拟平台 239

8.2.3 工艺控制要求 241

8.3 装置热平衡方程 242

8.4 基于优化目标再计算的分布式预测控制 244

8.4.1 子系统优化目标再计算 245

8.4.2 子系统状态空间模型 246

8.4.3 扩展Kalman全局观测器 249

8.4.4 局部预测控制器 250

8.4.5 局部状态预估器 253

8.4.6 局部控制器迭代求解算法 253

8.5 模拟平台算法验证 254

8.6 本章小结 259

参考文献 259

索引 261