预测控制的理论与方法(第2版)

预测控制的理论与方法(第2版)

查阅电子书
手机扫码
  • 微信扫一扫

    关注微信公众号

因版权原因待上架

编辑推荐

该书不仅介绍了预测控制不同发展轨迹的丰富知识,可以作为很好的入门书,而且特别注重阐明基本的思路和不同研究领域间的相互关系,包括在每一章中以注释和章末提示和理解给出的、只有经过深入研究和思考才能体会到的要点和细节。我想,这也许是该书不同于其他预测控制书籍的特色,这对于预测控制的研究者无疑是大有启发的。

内容简介

《预测控制的理论与方法(第2版)》分为基础篇和漫谈篇。基础篇介绍三类经典的启发式预测控制算法(即模型算法控制、动态矩阵控制、广义预测控制)、输入非线性系统的两步法预测控制、具有稳定性保证的预测控制综合方法,并侧重于鲁棒预测控制和阐述启发式算法与综合方法的关系。漫谈篇从多个角度、各种算法出发,讲述状态可测和输出反馈两种情况下多胞描述模型的鲁棒预测控制。对初步接触预测控制的读者,可通过学习基础篇掌握一些学习和研究预测控制的基础工具和算法。漫谈篇适合于对预测控制进行较长时间学习和研究的读者,从中可以探索鲁棒预测控制的发展规律,对鲁棒预测控制还没有解决的问题产生研究兴趣等。

章节目录

前言

基础篇

第1章系统、模型与预测控制3

1.1系统3

1.2数学模型5

1.3状态空间模型与输入输出模型6

1.3.1状态空间模型6

1.3.2传递函数模型7

1.3.3脉冲响应与卷积模型8

1.4连续时间系统的离散化8

1.4.1状态空间模型9

1.4.2脉冲传递函数模型9

1.4.3脉冲响应与卷积模型10

1.5预测控制及其基本特征10

1.5.1轨迹和发展历史10

1.5.2基本特征11

1.5.3工业预测控制的“三大原理”13

1.6三种典型的预测控制优化问题14

1.6.1无穷时域15

1.6.2有限时域:经典预测控制15

1.6.3有限时域:综合型预测控制15

1.7有限时域控制:采用“三大原理”的例子16

1.8无穷时域控制:双模次优控制的例子18

1.8.1三个相关控制问题18

1.8.2次优解18

1.8.3可行性与稳定性分析20

1.8.4数值例子21

1.9从经典预测控制到综合型预测控制23

第2章基于非参数化模型的预测控制26

2.1模型算法控制原理26

2.1.1脉冲响应模型26

2.1.2模型预测与反馈校正27

2.1.3优化控制:单入单出情形28

2.1.4优化控制:多变量情形30

2.2模型算法控制中约束的处理32

2.3动态矩阵控制原理34

2.3.1单入单出情形35

2.3.2单入单出情形:另一种推导方式37

2.4预测控制的递阶实施方式40

第3章广义预测控制42

3.1算法原理42

3.1.1预测模型42

3.1.2丢番图方程的解法43

3.1.3滚动优化45

3.1.4在线辨识与校正47

3.2一些基本性质48

3.3与模型系数无关的稳定性结论49

3.3.1广义预测控制向线性二次型问题的转化49

3.3.2稳定性证明的工具:Kleinman控制器50

3.3.3与Kleinman控制器形似的广义预测控制律52

3.3.4基于Kleinman控制器的广义预测控制的稳定性53

3.3.5与Ackermann关于deadbeat控制的公式的等价性54

3.4加入终端等式约束的广义预测控制55

3.5多变量系统和约束系统情形57

3.5.1多变量广义预测控制57

3.5.2约束的处理59

第4章两步法预测控制61

4.1两步法广义预测控制61

4.1.1无约束情形62

4.1.2有输入饱和约束情形62

4.2两步法广义预测控制的稳定性64

4.2.1基于Popov定理的结论64

4.2.2寻找控制器参数的两个算法66

4.2.3实际非线性界的确定方法67

4.3两步法广义预测控制的吸引域67

4.3.1控制器的状态空间描述68

4.3.2吸引域相关稳定性68

4.3.3吸引域的计算方法70

4.3.4数值例子71

4.4两步法状态反馈预测控制72

4.5两步法状态反馈预测控制的稳定性75

4.6基于半全局稳定性的两步法状态反馈预测控制的吸引域设计78

4.6.1系统矩阵无单位圆外特征值的情形78

4.6.2系统矩阵有单位圆外特征值的情形80

4.6.3数值例子82

4.7两步法输出反馈预测控制84

4.8两步法输出反馈预测控制的稳定性85

4.9两步法输出反馈预测控制:中间变量可得到情形89

第5章预测控制综合方法概略91

5.1一般思路:离散时间系统情形91

5.1.1改造的优化问题91

5.1.2“三要素”和统一的稳定性证明思路92

5.1.3稳定性证明的直接法92

5.1.4稳定性证明的单调性法93

5.1.5反最优性95

5.2一般思路:连续时间系统情形96

5.3稳定性要素的实现98

5.3.1采用终端零约束98

5.3.2采用终端代价函数98

5.3.3采用终端约束集99

5.3.4采用终端代价函数和终端约束集99

5.4一般思路:不确定系统情形100

5.4.1开环min-max单值优化预测控制101

5.4.2闭环min-max优化鲁棒预测控制102

第6章状态反馈预测控制综合104

6.1多胞描述系统和线性矩阵不等式104

6.2基于worst-case性能指标的在线方法:零时域105

6.2.1性能指标的处理和无约束预测控制106

6.2.2约束的处理107

6.3基于worst-case性能指标的离线方法:零时域110

6.4基于worst-case性能指标的离线方法:变时域112

6.5基于标称性能指标的离线方法117

6.5.1零时域117

6.5.2启发式变时域118

第7章有限切换时域的预测控制综合123

7.1标称系统的标准方法123

7.2用预测控制方法求无穷时域约束线性二次型控制的最优解125

7.3标称系统的在线方法127

7.4用预测控制方法求无穷时域约束线性时变二次型控制的准最优解130

7.4.1整体思路131

7.4.2min-max约束线性二次型控制的求解132

7.4.3有限时域无终端加权情形(问题7.8的求解)133

7.4.4有限时域有终端加权情形(问题7.9的求解)134

7.4.5准最优性、算法与稳定性135

7.4.6数值例子136

7.4.7与6.2节方法的比较137

7.5多胞描述系统的在线方法139

7.5.1部分反馈方法139

7.5.2参数依赖开环方法142

第8章预测控制综合的开环优化与闭环优化147

8.1一种简单的部分闭环优化预测控制147

8.1.1切换时域为0的在线和离线方法148

8.1.2切换时域非0的一个有效算法149

8.2三模预测控制151

8.3混合型预测控制153

8.3.1算法153

8.3.2联合优势156

8.3.3数值例子157

8.4开环优化预测控制及其特点159

8.4.1单值开环优化预测控制159

8.4.2参数依赖开环优化预测控制160

8.5切换时域为1的预测控制163

漫谈篇

第9章一种基于开环优化的预测控制167

第10章基于多胞描述模型成为热点172

第11章不变集陷阱177

第12章时域N为0或者为1183

第13章变体反馈预测控制187

第14章关于最优性196

第15章最大化可应用模型范围199

第16章状态不可测时的开环优化预测控制201

第17章输出反馈不能来源于简单地推广状态可测时的结果207

第18章动态输出反馈和二次有界性方法212

第19章采用范数定界技术处理有界噪声218

第20章状态估计误差的滚动更新224

第21章结束语227

参考文献230

预测控制的理论与方法(第2版)是2017年由机械工业出版社出版,作者丁宝苍。

得书感谢您对《预测控制的理论与方法(第2版)》关注和支持,如本书内容有不良信息或侵权等情形的,请联系本网站。

购买这本书

你可能喜欢
非线性系统控制理论与技术 电子书
本书主要包含两部分,及非线性系统理论分析和非线性系统控制技术及应用,非线性系统理论部分包含二维相平面轨线图分析、Lyapunov稳定理论及无源性稳定理论、非线性系统线性化控制、非线性系统反馈线性化控制、非线性系统反步控制及非线性系统滑模控制等。这些控制技术简单实用,通过仿真使得教学内容直观,更难得的是仿真附有程序,便于学习掌握。
焊接结构抗疲劳设计——理论与方法 电子书
本书介绍了焊接结构疲劳评估的一种方法——结构应力法,其中包括网格不敏感的力学属性以及识别焊缝上应力集中的特殊功能;推导了可评估焊缝疲劳寿命的主S-N曲线公式;给出了结构应力法在焊接结构抗疲劳设计中的应用技术。
节水型社会建设理论与方法 电子书
本书在分析节水型社会的内涵、建设意义及建设现状的基础上,着重从节水型社会建设理论及法规政策、节水型社会建设监管体系、节水型社会建设技术支撑体系、水资源消耗计量及考核评价体系、节水型社会建设模式5个方面分析了现状及存在的问题,借鉴国内外先进经验提出了改进建议。
运载火箭弹道与控制理论基础 电子书
本书详细讲解了运载火箭弹道的基本原理及弹道设计方法,逐步引导读者熟悉制导和姿态控制技术,着重论述了摄动制导、显式制导、组合制导等理论知识,在介绍了运载火箭动态特性研究方法的基础上,对运载火箭飞行器纵(侧)向动态特性进行了深入分析。本书坚持“需求牵引,紧盯主题,循序渐进,层次分明”的编写原则,旨在深入分析运载火箭这一复杂运动系统的特殊矛盾,建立描述其运动的微分方程,揭示运载火箭运动的客观规律,并应用
电气控制与PLC(第3版) 电子书
本书共9章,包含了33个实训项目,内容涵盖了常用低压电器,电气控制的基本电路,电气控制系统的分析、设计与检修,PLC的编程软件、组成与原理、基本逻辑指令、步进顺控指令、功能指令及其应用,通用变频器的工作原理、基本操作以及PLC的综合应用。