自适应控制与预测控制
全书取材典型、内容实用、图文并茂、表述清晰;采用理论结合实际的方式,分析深入浅出;同时结合MATLAB软件进行仿真。本书配有教学课件,极具参考价值!课件处为本书教学PPT.更新于2017.4.5

作者:徐湘元

丛书名:全国普通高校自动化类专业规划教材

定价:35元

印次:1-5

ISBN:9787302449225

出版日期:2017.01.01

印刷日期:2020.04.24

图书责编:曾珊

图书分类:教材

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本书是控制学科初学者的升级教程,主要讨论了当对象与模型失配,且干扰对系统产生影响时控制系统如何及时调整控制策略,抵御变异和扰动,维持系统控制质量不变。 本书内容包括系统辨识、模型参考自适应控制、确定性自校正控制、随机性自校正控制、基于非参数模型的预测控制、广义预测控制、预测控制形式的多样性等。具体涉及控制意图、基本结构、控制算法和应用等。此外,本书针对具体问题,进行相应的控制设计与MATLAB仿真。 本书取材典型、内容实用、表述清晰、结合实际解决问题,具有一定的可读性。可供自动化类专业高年级本科生和控制类研究生选用,也可作为相关技术人员进修或提高的自学读本。

“自适应控制和预测控制”是控制类专业的进阶课程。对于具有控制原理基础,计划进一步提高专业水平的学习者,具有一定的指导作用;对于事石油、化工、轻工、制药、建材等流程工业的控制类工程技术人员,也有提高业务水平和能力的实际意义。本书面向生产过程中比较复杂的过程或对象,如过程参数时变、系统受干扰等,如何解决这类问题将是本书的主题。可以作为本科生高年级选修教材,研究生教材,也可供相关专业工程技术人员进修提高之用。

前言 PREFACE 经典的PID控制可以解决生产实践中大部分控制问题,但对于一些实际问题却无能为力。例如,当被控对象因环境或工艺等原因而发生改变时,或者受到较为严重的干扰时,由于控制器模式固定,控制系统难以及时作出相应调整,从而导致控制性能变差,甚至系统不稳定。因此,有必要研究解决这类问题的技术和方法。 应该说,解决处在变化中的对象或过程的控制问题,通常是比较棘手的问题。目前,主要采用的方法有自适应控制和模型预测控制。前者属于现代控制,后者属于先进的计算机控制。虽然两者出现有先后之别,但是它们在处理这类问题上,有一些相似的理念和相近的方法,所以将这两部分内容放在一起,便于学习与比较。 本书在内容上分为自适应控制和模型预测控制两部分,具体安排如下。第1章分别介绍了自适应控制与预测控制的基本情况,包括产生背景、发展、特点、分类和应用等,并揭示了自适应控制与预测控制的联系与区别。第2章讨论了系统辨识,虽然被控对象包括结构和参数两部分,但本章着重关注参数及其变化,作为在线感知过程变化的工具,它将为两类控制提供实时参数变化信息。第3章阐述了模型参考自适应控制,除了重点在连续时间的自适应控制外,还涉及离散时间的自适应控制。第4章和第5章分别讲述了确定性和随机性自校正控制系统,其内容既是自适应控制的重点之一,又是模型预测控制的基础。第6章论述了来自工业领域的预测控制: 基于脉冲响应的模型算法控制和基于阶跃响应的动态矩阵控制。第7章谈到了广义预测控制,它既是自校正控制的继续和深入,又有鲜明的特点。第8章介绍了预测控制形式的多样性,包括状态空间形式、极点配置形式、PID...

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CONTENTS

第1章绪论

1.1自适应控制

1.1.1自适应控制及其特征

1.1.2自适应控制系统的原理性结构

1.1.3自适应控制系统的分类

1.1.4自适应控制的发展

1.2预测控制

1.2.1预测控制的产生与发展

1.2.2预测控制的特点

1.2.3预测控制的分类

1.2.4预测控制的应用

1.3不同类型的控制方法

本章小结

思考题与习题

第2章系统辨识

2.1系统辨识的概念

2.1.1关于系统辨识

2.1.2系统辨识的一般步骤

2.1.3控制中系统辨识的特点

2.2白噪声序列与控制模型

2.2.1白噪声序列

2.2.2控制模型

2.3最小二乘参数估计法

2.3.1批处理最小二乘法

2.3.2递推最小二乘算法

2.3.3具有遗忘因子的递推最小二乘法

2.3.4递推增广最小二乘法

2.4参数估计的梯度算法

2.4.1确定性系统参数估计的梯度算法

2.4.2随机逼近递推算法

2.5模型结构的确定

2.6闭环系统辨识

2.6.1问题的提出

2.6.2什么是闭环系统可辨识

2.6.3闭环状态下的辨识方法和可辨识条件

本章小结

思考题与习题

第3章模型参考自适应控制

3.1简单自适应控制系统

3.1.1直接自适应控制

3.1.2间接自适应控制

3.2用梯度法设计自适应控制系统

3.2.1MIT控制规律

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“自适应控制和预测控制”是控制类专业的进阶课程。对于具有控制原理基础,计划进一步提高专业水平的学习者,具有一定的指导作用;对于事石油、化工、轻工、制药、建材等流程工业的控制类工程技术人员,也有提高业务水平和能力的实际意义。
本书面向生产过程中比较复杂的过程或对象,如过程参数时变、系统受干扰等,如何解决这类问题将是本书的主题。可以作为本科生高年级选修教材,研究生教材,也可供相关专业工程技术人员进修提高之用。

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