迭代学习控制的二维模型理论及其应用PDF电子书下载

第1章 迭代学习控制概述 1

1.1引言 1

1.2迭代学习控制描述方式 2

1.2.1统一形式 2

1.2.2实时信息的引入 3

1.2.3二维系统描述方式 4

1.3直接型和间接型迭代学习控制 6

1.3.1直接型迭代学习控制 6

1.3.2间接型迭代学习控制 6

1.4相关文献总览 8

1.5国内发展现状 10

1.6全书概况 11

参考文献 13

第2章 容错控制及其在间歇过程中的应用 17

2.1引言 17

2.2线性系统与非线性系统 18

2.3被动与主动方法 19

2.4非线性主动容错控制 20

2.4.1故障诊断 20

2.4.2控制策略 21

2.4.3监控单元与控制律的集成设计 22

2.5间歇过程的容错控制 23

2.5.1间歇过程控制器设计 23

2.5.2间歇过程的故障诊断 24

2.5.3间歇过程的容错控制 25

2.6结束语 25

参考文献 26

第3章 人工胰脏综述 31

3.1前言 31

3.2研究现状与挑战 33

3.2.1动态血糖监测系统 34

3.2.2胰岛素泵 35

3.2.3闭环控制算法 35

3.2.4软硬件连接与通信 37

3.2.5临床试验 37

3.3研究热点与展望 40

3.3.1动态血糖监测系统 40

3.3.2胰岛素泵 40

3.3.3闭环控制算法 41

3.3.4无线通信 41

3.3.5临床试验 41

3.4结束语 42

参考文献 42

第4章 二维系统的稳定性理论 47

4.1引言 47

4.2二维系统的状态空间模型 48

4.2.1 Roesser模型 48

4.2.2 Fornasini-Marchesini模型 49

4.2.3模型之间的转换 50

4.3二维状态空间模型的动态响应 52

4.3.1 Roesser模型的动态响应 52

4.3.2 F-M模型的动态响应 53

4.4二维系统稳定性判据 54

4.4.1 Roesser模型的稳定性 54

4.4.2 F-M模型的稳定性 57

4.5结束语 58

4.6附录 引理4.9的证明 58

参考文献 60

第5章 间歇过程执行器故障的迭代学习可靠控制 61

5.1引言 61

5.2问题描述 62

5.3传统可靠控制 64

5.4迭代学习可靠控制 66

5.4.1等价二维模型 66

5.4.2可靠控制器设计和系统结构 69

5.4.3性能优化 74

5.5案例研究 75

5.5.1情形1：定常故障和重复扰动 76

5.5.2情形2：时变故障和非重复扰动 77

5.5.3情形3：ILRC和传统迭代学习控制的比较 79

5.6结束语 80

参考文献 80

第6章 间歇过程传感器故障的迭代学习可靠控制 82

6.1引言 82

6.2问题描述 83

6.3传统可靠控制 84

6.4迭代学习可靠控制 88

6.4.1等价二维模型 88

6.4.2可靠控制器设计 90

6.4.3性能优化 94

6.5案例研究 95

6.5.1情形1：两个控制律的比较 97

6.5.2情形2：对变化初值的鲁棒性 98

6.5.3情形3：对测量噪声的不确定性 99

6.6结束语 99

参考文献 100

第7章 非线性间歇过程传感器故障的主动容错控制 101

7.1引言 101

7.2实例说明 102

7.2.1执行器偏差故障 102

7.2.2执行器增益故障 103

7.2.3传感器偏差故障 103

7.2.4传感器增益故障 103

7.3问题描述 104

7.4主要结果 105

7.4.1故障检测和分离 105

7.4.2输出估计 106

7.4.3容错控制 107

7.4.4网络训练和参数设计 108

7.5三容水箱仿真实验 109

7.5.1传感器1的缓变增益故障 113

7.5.2传感器1的完全失效故障 114

7.5.3传感器2的缓变偏差故障 114

7.5.4传感器2的卡死故障 114

7.6注塑过程实验研究 118

7.7结束语 120

参考文献 121

第8章 人工胰脏的直接型迭代学习控制 123

8.1引言 123

8.2虚拟患者的ARX模型 124

8.3模型预测迭代学习控制 125

8.3.1迭代学习控制 125

8.3.2更新律 125

8.4实验结果 127

8.4.1 ARX模型 127

8.4.2控制律 128

8.4.3重复饮食情形 128

8.4.4对非重复饮食的鲁棒性 131

8.4.5对个体差异的鲁棒性 135

8.4.6设定值更新 136

8.5结束语 139

参考文献 139

第9章 人工胰脏的间接型迭代学习控制 142

9.1引言 142

9.2学习型模型预测控制器 143

9.2.1 模型预测控制器 143

9.2.2学习型设定值 144

9.3实验结果 145

9.3.1控制器设计 145

9.3.2重复饮食情形 146

9.3.3对非重复饮食的鲁棒性 151

9.3.4对个体差异的鲁棒性 154

9.4结束语 157

参考文献 157

第10章 基于迭代学习控制的P型控制策略 159

10.1引言 159

10.2问题描述 160

10.2.1系统形式 160

10.2.2 P型控制器 161

10.2.3基于迭代学习控制的P型控制器 161

10.3稳定性分析 162

10.3.1 P型控制器的二维描述 162

10.3.2基于迭代学习控制的P型控制器的二维描述 163

10.3.3带有重复扰动时控制性能分析 165

10.4案例研究 166

10.5结束语 169

参考文献 169

第11章 基于迭代学习控制的PI型控制策略 172

11.1引言 172

11.2问题描述 173

11.2.1系统形式 173

11.2.2基于迭代学习控制的PI控制器 173

11.3鲁棒稳定性分析 175

11.4案例研究 178

11.4.1注塑过程 178

11.4.2间歇型搅拌反应釜 182

11.5结束语 187

11.6附录 188

11.6.1公式（11.10）～式（11.12）的证明 188

11.6.2定理11.1的证明 189

11.6.3定理11.2的证明 192

参考文献 192

第12章 两种间接型迭代学习控制器的比较 194

12.1引言 194

12.2问题描述 196

12.3基于迭代学习控制的P型控制器分析 196

12.4学习型模型预测控制器分析 197

12.4.1模型预测控制器及其解析解 198

12.4.2学习型设定值 199