自适应控制器设计及应用PDF电子书下载

目录 1

第1章 自适应控制方法和自适应控制器 1

1.1 自适应控制方法 1

1.2 自适应控制器设计要素 2

1.2.1 前馈自适应控制器 2

1.2.2 反馈自适应控制器 3

1.2.3 二元自适应控制器 4

1.2.4 非二元自适应控制器 4

第2章 离散模型辨识自适应控制器 7

2.1 动态过程和随机信号的在线辨识 7

2.1.1 过程及信号模型 7

2.1.2 参数估计 9

2.1.3 递推参数估计器的统一描述 15

2.1.4 时变过程的参数估计 20

2.1.5 闭环在线辨识 21

2.1.6 各种参数估计方法的比较 27

2.2 控制器设计 27

2.2.1 一般线性控制器 28

2.2.2 补偿控制器 30

2.2.3 比例积分微分控制器 33

2.2.4 无差拍控制器 34

2.2.5 预测控制器 35

2.2.6 最小方差控制器 37

2.2.7 广义预测控制器 40

2.2.8 带观测器的状态控制器 43

2.3 参数自适应控制器设计 44

2.3.1 参数自适应控制器设计的基本方法 45

2.3.2 参数估计器和控制器的适当组合 47

2.3.3 随机参数自适应控制器 48

2.3.4 确定参数自适应控制器 51

2.3.5 参数自适应控制器的启动和设计参数的选择 55

2.3.6 自适应控制器的监测和协调 57

2.3.7 参数自适应前馈控制器 63

第3章 连续模型辨识自适应控制器 66

3.1 连续时间模型的在线辨识方法 66

3.1.1 过程模型 66

3.1.2 状态变量滤波 68

3.2 控制器的数字化设计 72

3.3 基于连续模型的参数自适应控制器 75

3.3.1 连续时间模型的闭环可辨识性 75

3.3.2 验前知识的应用 78

3.3.3 辨识和控制的异步组合 79

3.3.4 控制器设计 81

第4章 模型参考自适应控制器设计 83

4.1 局部参数最优化设计方法 83

4.1.1 连续时间模型参考控制 83

4.1.2 参数自适应 84

4.2 全局稳定的设计方法 86

4.2.1 连续时间MRAS 86

4.2.2 离散时间MRAS 89

第5章 关于自适应控制的收敛性和鲁棒性 93

5.1 递推估计器的收敛性 93

5.1.1 统一的递推估计算法 93

5.1.2 确定性情况下的收敛性 94

5.1.3 随机噪声情况下的收敛性 95

5.1.4 Martingale理论随机噪声的收敛性 98

5.2.1 稳定性 100

5.2 参数自适应控制的稳定性和收敛性 100

5.2.2 收敛性 101

5.3 参数自适应控制的鲁棒性 103

5.3.1 DB控制器的鲁棒性 103

5.3.2 MV控制器的鲁棒性 104

5.3.3 状态空间控制器的鲁棒性 105

5.4 数字化过程的稳定性 106

5.4.1 离散状态控制器的稳定性 106

5.4.2 离散状态控制器的最优鲁棒性 108

5.4.3 离散状态观测器的稳定性和最优鲁棒性 110

5.4.4 LS参数估计器的稳定性和最优边界 111

第6章 多变量过程的自适应控制器 113

6.1 多变量过程模型 113

6.1.1 确定性过程模型 113

6.1.2 随机过程模型和其稳态值 122

6.1.3 多变量过程模型的参数估计 124

6.2 多变量自适应控制器 124

6.2.1 多变量状态控制器 125

6.2.2 矩阵多项式控制器 128

6.2.3 含滞后过程的多变量控制器 130

6.2.4 稳态值计算及稳态误差 130

6.3 多变量参数自适应控制器的组合 131

6.3.1 多变量参数自适应控制器的控制性能 131

6.3.2 双筒蒸发器的多变量参数自适应控制器仿真 134

第7章 非线性过程的自适应控制器 138

7.1 非线性过程模型 138

7.1.1 非线性过程泛函理论分析 138

7.1.2 非线性参数过程模型 140

7.1.3 非线性过程的参数估计 150

7.2 非线性控制器设计 153

7.2.1 基于简化Hammerstein模型的非线性控制器 153

7.2.2 基于参数Volterra模型的控制器 155

7.2.3 基于NDE模型的控制器 165

第8章 非参数和无模型系统的自适应控制器 168

8.1 非参数模型自适应控制器 168

8.1.1 线性系统的非参数模型 168

8.1.2 非线性系统的非参数模型 169

8.1.3 非参数模型自适应控制器设计 172

8.2 无模型系统的辨识及控制器设计 176

8.2.1 无模型控制器问题 176

8.2.2 无模型控制器设计 176

8.2.4 控制器设计的合理性 180

8.2.3 多步滞后的控制器 180

8.2.5 多输入／多输出系统的无模型控制 183

第9章 自适应控制器在控制过程中的应用 186

9.1 控制器在过程中的自校正作用 186

9.1.1 用PC计算机进行自适应控制 186

9.1.2 自适应温度控制 186

9.1.3 自适应流速控制 188

9.1.4 自校正燃烧控制 190

9.2 线性控制器的自适应 192

9.3 非线性控制器的自适应 194

9.3.1 pH值控制 194

9.3.2 液位控制 197

9.4 实现非线性自适应补偿作用的实例 198

参考文献 203