无模型自适应控制 理论与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1基于模型的控制 1

1.1.1建模和辨识 1

1.1.2基于模型的控制器设计 3

1.2数据驱动控制 4

1.2.1数据驱动控制的定义和动机 5

1.2.2数据驱动控制方法的被控对象 6

1.2.3数据驱动控制理论与方法的必要性 7

1.2.4已有数据驱动控制方法的简要综述 8

1.2.5数据驱动控制方法总结 12

1.3章节概况 13

第2章 离散时间系统的递推参数估计 15

2.1引言 15

2.2线性参数化系统的参数估计算法 16

2.2.1投影算法 16

2.2.2最小二乘算法 17

2.3非线性参数化系统的参数估计算法 20

2.3.1投影算法及其改进形式 20

2.3.2最小二乘算法及其改进形式 23

2.4小结 32

第3章 离散时间非线性系统的动态线性化方法 33

3.1引言 33

3.2SISO离散时间非线性系统 34

3.2.1紧格式动态线性化方法 34

3.2.2偏格式动态线性化方法 39

3.2.3全格式动态线性化方法 43

3.3MIMO离散时间非线性系统 46

3.3.1紧格式动态线性化方法 46

3.3.2偏格式动态线性化方法 47

3.3.3全格式动态线性化方法 49

3.4小结 51

第4章 SISO离散时间非线性系统的无模型自适应控制 53

4.1引言 53

4.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制 54

4.2.1控制系统设计 54

4.2.2稳定性分析 57

4.2.3仿真研究 61

4.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应控制 67

4.3.1控制系统设计 67

4.3.2稳定性分析 69

4.3.3仿真研究 75

4.4基于全格式动态线性化的无模型自适应控制 82

4.4.1控制系统设计 82

4.4.2仿真研究 84

4.5小结 89

第5章 MIMO离散时间非线性系统的无模型自适应控制 91

5.1引言 91

5.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制 92

5.2.1控制系统设计 92

5.2.2稳定性分析 95

5.2.3仿真研究 100

5.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应控制 104

5.3.1控制系统设计 104

5.3.2稳定性分析 107

5.3.3仿真研究 111

5.4基于全格式动态线性化的无模型自适应控制 115

5.4.1控制系统设计 115

5.4.2仿真研究 119

5.5小结 122

第6章 无模型自适应预测控制 123

6.1引言 123

6.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应预测控制 124

6.2.1控制系统设计 124

6.2.2稳定性分析 128

6.2.3仿真研究 130

6.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应预测控制 135

6.3.1控制系统设计 135

6.3.2仿真研究 140

6.4基于全格式动态线性化的无模型自适应预测控制 146

6.4.1控制系统设计 146

6.4.2仿真研究 150

6.5小结 152

第7章 无模型自适应迭代学习控制 154

7.1引言 154

7.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应迭代学习控制 155

7.2.1迭代域的紧格式动态线性化方法 155

7.2.2控制系统设计 157

7.2.3收敛性分析 159

7.2.4仿真研究 162

7.3小结 164

第8章 复杂互联系统的无模型自适应控制及控制器模块化设计 165

8.1引言 165

8.2复杂互联系统的无模型自适应控制 166

8.2.1串联系统的无模型自适应控制 166

8.2.2并联系统的无模型自适应控制 169

8.2.3反馈连接系统的无模型自适应控制 170

8.2.4复杂连接系统的无模型自适应控制 172

8.2.5仿真研究 174

8.3控制器模块化设计 180

8.3.1估计型控制系统设计 180

8.3.2嵌入型控制系统设计 182

8.3.3仿真研究 187

8.4小结 191

第9章 无模型自适应控制的鲁棒性 192

9.1引言 192

9.2存在输出量测噪声情形下的无模型自适应控制 193

9.2.1鲁棒稳定性分析 193

9.2.2仿真研究 196

9.3数据丢失情形下的无模型自适应控制 198

9.3.1鲁棒稳定性分析 199

9.3.2带有丢失数据补偿的无模型自适应控制方案 201

9.3.3仿真研究 206

9.4小结 208

第10章 控制系统设计的对称相似性 210

10.1引言 210

10.2自适应控制系统的对称相似结构 211

10.2.1对称相似结构构想及设计原则 212

10.2.2具有对称相似结构的基于模型的自适应控制 213

10.2.3具有对称相似结构的无模型自适应控制 218

10.2.4仿真研究 221

10.3无模型自适应控制和无模型自适应迭代学习控制的相似性 228

10.4自适应控制和自适应迭代学习控制的相似性 230

10.4.1离散时间非线性系统的自适应控制 231

10.4.2离散时间非线性系统的自适应迭代学习控制 236

10.4.3两种控制方法的对比 241

10.5小结 243

第11章 应用 244

11.1引言 244

11.2三容水箱系统 245

11.2.1实验装置 245

11.2.2三种数据驱动控制方案 246

11.2.3实验研究 248

11.3永磁直线电机 253

11.3.1永磁同步直线电机 254

11.3.2双轴直线电机龙门系统 262

11.4快速路交通系统 265

11.4.1宏观交通流模型 266

11.4.2控制方案设计 268

11.4.3仿真研究 269

11.5焊接过程 272

11.5.1实验系统 273

11.5.2控制方案设计 274

11.5.3仿真研究 274

11.5.4实验研究 276

11.6兆瓦级风力发电 278

11.6.1风电叶片静力加载控制系统 278

11.6.2控制方案设计 279

11.6.3静力加载试验 280

11.7小结 281

第12章 结论与展望 282

12.1结论 282

12.2展望 283

参考文献 285