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第一章 概述 1

1.1 自适应控制问题的提出 1

1.2 自适应控制的定义 2

1.3 自适应控制系统的形式 2

1.3.1 变增益自适应控制 2

1.3.2 模型参考自适应控制系统 3

1.3.3 自校正控制系统 4

1.3.4 直接优化目标函数的自适应控制 5

1.4 自适应控制的理论问题 5

1.4.1 稳定性问题 5

1.4.2 收敛性分析 5

1.4.3 鲁棒性 6

1.4.4 品质分析 6

1.5 自适应控制的应用概况 6

第二章 模型参考自适应系统 8

2.1 引言 8

2.2 模型参考自适应系统的数学描述 9

2.2.1 用状态方程描述的模型参考自适应系统 9

2.2.2 用输入-输出方程描述的模型参考自适应系统 10

2.2.3 模型参考自适应系统的误差方程 12

2.3 用局部参数最优化理论设计模型参考自适应系统 13

2.3.1 具有可调增益的模型参考自适应系统 14

2.3.2 单输入单输出自适应系统的设计 17

2.4 用李亚普诺夫稳定性理论设计模型参考自适应系统 21

2.4.1 用可调系统状态变量构成自适应规律的设计方法 21

2.4.2 用被控对象的输入输出构成自适应规律的设计方法 24

1．具有可调增益的自适应系统自适应规律的设计 24

2．单输入-单输出自适应系统的自适应规律的设计 28

2.5 用超稳定性理论设计模型参考自适应系统 41

2.5.1 超稳定性理论的基本概念及定义 41

1．超稳定性定义 42

2．超稳定性方块和正实性（无源性）的等价关系 43

2.5.2 用超稳定性原理设计模型参考自适应系统 45

1．用状态变量设计模型参考自适应系统 45

2．用输入输出测量值设计模型参考自适应系统 51

2.6 模型参考自适应控制系统的鲁棒性及其改进 59

2.6.1 模型参考自适应控制系统的鲁棒性 59

2.6.2 智能模型参考自适应控制 59

2.6.3 混合式自适应控制 61

思考及练习 66

第三章 随机系统的自校正控制 68

3.1 引言 68

3.2 离散系统的数学模型 69

3.2.1 确定性离散系统的数学模型 69

3.2.2 随机离散系统的数学模型 71

3.3 最小方差自校正调节器 72

3.3.1 预测模型 72

3.3.2 最小方差调节 73

3.3.3 调节系统的闭环稳定性质 75

3.3.4 自校正调节器的基本算法 76

1．自校正调节器算法步骤 76

2．自校正调节器算法的收敛性质 77

3.4 最小方差自校正控制器 81

3.4.1 加权最小方差控制 82

3.4.2 最小方差自校正控制器闭环稳定性质 84

3.4.3 自校正控制器算法 87

3.4 修正加权最小方差控制 89

3.5 极点配置自校正技术 91

3.5.1 参数已知时的极点配置调节器 91

3.5.2 极点配置自校正调节器算法 93

3.5.3 极点配置自校正调节器算法性质 94

3.5.4 加权最小方差自校正控制器的极点配置 98

1．参数已知时的极点配置设计方法 98

2．极点配置自校正控制器算法 99

3.5.5 前馈补偿自校正控制器的零极点配置 100

1．参数已知时的零极点配置 100

2．自校正控制器的算法 102

3.6 多变量自校正调节器 103

3.6.1 多变量最小方差控制 103

1．最优预测模型 104

2．参数已知时的多变量最小方差控制 105

3.6.2 多变量调节系统的闭环性质 106

3.6.3 多变量自校正调节器算法 107

3.7 多变量自校正控制器 109

3.7.1 多变量加权最小方差控制 109

3.7.2 多变量加权最小方差控制系统的闭环稳定性 111

3.7.3 多变量自校正控制器算法 112

思考及练习 115

第四章 离散系统参数的递推估算 117

4.1 引言 117

4.2 确定性系统参数估算的方程误差法 117

4.3 参数估算收敛的条件 124

4.4 确定性系统参数估算的输出误差法 128

4.5 随机逼近和随机梯度算法 132

4.6 白色噪声干扰下的最小二乘法 134

4.7 有色噪声干扰下的随机逼近法 138

4.8 有色噪声干扰下的最小二乘法 144

4.9 应用超稳定性判据设计参数估算的递推算法 154

4.10 小结 159

思考及练习 159

第五章 随机自适应控制系统的输出跟踪设计及优化设计方法 160

5.1 引言 160

5.2 输出跟踪的随机逼近算法 160

5.2.1 单位滞后情况 162

5.2.2 滞后大于1的情况 164

5.3 输出跟踪的随机自适应控制的最小二乘算法 166

5.3.1 算法1 166

5.3.2 算法2 170

5.4 按优化原理设计的自适应控制 178

5.5 小结 183

思考及练习 184

第六章 自适应控制系统的应用 185

6.1 射电望远镜的模型参考自适应系统 185

6.1.1 引言 185

6.1.2 被控对象的分析 185

6.1.3 自适应控制算法 186

6.2 船舶驾驶的自适应控制 191

6.2.1 引言 191

6.2.2 被控对象的数学模型 191

6.2.3 自适应控制方案 192

6.2.4 应用结果 195

6.3 取暖器的非线性特性的STR预报和控制 196

6.3.1 引言 196

6.3.2 被控对象的分析 196

6.3.3 自适应预测和控制方案 197

6.3.4 实验结果 199

6.4 电加热炉的多变量自校正调节 200

6.4.1 引言 200

6.4.2 电加热炉的数学模型 200

6.4.3 多变量自校正调节器的设计 201

6.4.4 试验结果 203

附录 207

附录A 极限定理 207

附录B Martingale收敛定理 209

附录C 环与σ—代数 212

附录D 随机逼近法 213

附录E 连续系统和离散系统的正实性（无源性） 215

参考文献 221