本书是国内首部介绍迭代学习控制的二维模型理论及其应用的著作。本书涉及的迭代学习控制的应用领域主要包括间歇过程的容错控制和“人工胰脏”的闭环控制。全书分为三部分：第1～4章介绍必要的背景材料和预备知识；第5～8章研究直接型迭代学习控制的设计和稳定性分析；第9～12章研究间接型迭代学习控制的设计和稳定性分析。根据应用领域的不同，第5～12章可以做如下划分：第5～7章是关于间歇过程容错控制的；第8、9章是关于人工胰脏闭环控制的；第10～12章可以看作第9章的副产品，进一步分析间接型迭代学习控制的收敛性。 本书可作为自动控制专业和生物医学工程专业研究生的教学参考书，同时对从事自动化系统研究、设计、开发和应用的广大科技工作者也具有一定的参考价值。
样章试读
目录
- 前言
第1章 迭代学习控制概述
1.1 引言
1.2 迭代学习控制描述方式
1.2.1 统一形式
1.2.2 实时信息的引入
1.2.3 二维系统描述方式
1.3 直接型和间接型迭代学习控制
1.3.1 直接型迭代学习控制
1.3.2 间接型迭代学习控制
1.4 相关文献总览
1.5 国内发展现状
1.6 全书概况
参考文献
第2章 容错控制及其在间歇过程中的应用
2.1 引言
2.2 线性系统与非线性系统
2.3 被动与主动方法
2.4 非线性主动容错控制
2.4.1 故障诊断
2.4.2 控制策略
2.4.3 监控单元与控制律的集成设计
2.5 间歇过程的容错控制
2.5.1 间歇过程控制器设计
2.5.2 间歇过程的故障诊断
2.5.3 间歇过程的容错控制
2.6 结束语
参考文献
第3章 人工胰脏综述
3.1 前言
3.2 研究现状与挑战
3.2.1 动态血糖监测系统
3.2.2 胰岛素泵
3.2.3 闭环控制算法
3.2.4 软硬件连接与通信
3.2.5 临床试验
3.3 研究热点与展望
3.3.1 动态血糖监测系统
3.3.2 胰岛素泵
3.3.3 闭环控制算法
3.3.4 无线通信
3.3.5 临床试验
3.4 结束语
参考文献
第4章 二维系统的稳定性理论
4.1 引言
4.2 二维系统的状态空间模型
4.2.1 Roesser模型
4.2.2 Fornasini-Marchesini模型
4.2.3 模型之间的转换
4.3 二维状态空间模型的动态响应
4.3.1 Roesser模型的动态响应
4.3.2 F-M 模型的动态响应
4.4 二维系统稳定性判据
4.4.1 Roesser模型的稳定性
4.4.2 F-M模型的稳定性
4.5 结束语
4.6 附录 引理4.9的证明
参考文献
第5章 间歇过程执行器故障的迭代学习可靠控制
5.1 引言
5.2 问题描述
5.3 传统可靠控制
5.4 迭代学习可靠控制
5.4.1 等价二维模型
5.4.2 可靠控制器设计和系统结构
5.4.3 性能优化
5.5 案例研究
5.5.1 情形1:定常故障和重复扰动
5.5.2 情形2:时变故障和非重复扰动
5.5.3 情形3:ILRC和传统迭代学习控制的比较
5.6 结束语
参考文献
第6章 间歇过程传感器故障的迭代学习可靠控制
6.1 引言
6.2 问题描述
6.3 传统可靠控制
6.4 迭代学习可靠控制
6.4.1 等价二维模型
6.4.2 可靠控制器设计
6.4.3 性能优化
6.5 案例研究
6.5.1 情形1:两个控制律的比较
6.5.2 情形2:对变化初值的鲁棒性
6.5.3 情形3:对测量噪声的不确定性
6.6 结束语
参考文献
第7章 非线性间歇过程传感器故障的主动容错控制
7.1 引言
7.2 实例说明
7.2.1 执行器偏差故障
7.2.2 执行器增益故障
7.2.3 传感器偏差故障
7.2.4 传感器增益故障
7.3 问题描述
7.4 主要结果
7.4.1 故障检测和分离
7.4.2 输出估计
7.4.3 容错控制
7.4.4 网络训练和参数设计
7.5 三容水箱仿真实验
7.5.1 传感器1的缓变增益故障
7.5.2 传感器1的完全失效故障
7.5.3 传感器2的缓变偏差故障
7.5.4 传感器2的卡死故障
7.6 注塑过程实验研究
7.7 结束语
参考文献
第8章 人工胰脏的直接型迭代学习控制
8.1 引言
8.2 虚拟患者的ARX模型
8.3 模型预测迭代学习控制
8.3.1 迭代学习控制
8.3.2 更新律
8.4 实验结果
8.4.1 ARX模型
8.4.2 控制律
8.4.3 重复饮食情形
8.4.4 对非重复饮食的鲁棒性
8.4.5 对个体差异的鲁棒性
8.4.6 设定值更新
8.5 结束语
参考文献
第9章 人工胰脏的间接型迭代学习控制
9.1 引言
9.2 学习型模型预测控制器
9.2.1 模型预测控制器
9.2.2 学习型设定值
9.3 实验结果
9.3.1 控制器设计
9.3.2 重复饮食情形
9.3.3 对非重复饮食的鲁棒性
9.3.4 对个体差异的鲁棒性
9.4 结束语
参考文献
第10章 基于迭代学习控制的P型控制策略
10.1 引言
10.2 问题描述
10.2.1 系统形式
10.2.2 P型控制器
10.2.3 基于迭代学习控制的P型控制器
10.3 稳定性分析
10.3.1 P型控制器的二维描述
10.3.2 基于迭代学习控制的P型控制器的二维描述
10.3.3 带有重复扰动时控制性能分析
10.4 案例研究
10.5 结束语
参考文献
第11章 基于迭代学习控制的PI型控制策略
11.1 引言
11.2 问题描述
11.2.1 系统形式
11.2.2 基于迭代学习控制的PI控制器
11.3 鲁棒稳定性分析
11.4 案例研究
11.4.1 注塑过程
11.4.2 间歇型搅拌反应釜
11.5 结束语
11.6 附录
11.6.1 公式(11.10)~式(11.12)的证明
11.6.2 定理11.1的证明
11.6.3 定理11.2的证明
参考文献
第12章 两种间接型迭代学习控制器的比较
12.1 引言
12.2 问题描述
12.3 基于迭代学习控制的P型控制器分析
12.4 学习型模型预测控制器分析
12.4.1 模型预测控制器及其解析解
12.4.2 学习型设定值
12.5 两种控制器的仿真比较
12.5.1 注塑过程
12.5.2 非线性批次过程
12.6 随批次改变增益的L-MPC
12.7 结束语
参考文献
京公网安备 11010102004214号