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内容简介
本书是作者在清华大学自动化系讲授“自适应控制”课程的教材，主要介绍自适应控制系统的工程控制理论、设计方法和应用实例．
全书共九章和一个结语．前四章为基础理论，内容包括概述、离散时间系统、系统辨识和设计自适应控制系统的理论基础．后五章讲述各种自适应控制系统的工作原理、算法和应用，内容包括模型参考自适应控制系统．自校正控制系统、自寻最优控制系统、变结构控制系统、模糊自适应控制系统和智能自适应控制系统，特别是对前两种系统进行了全面深入的分析和讨论．结语是对自适应控制的未来研究课题和发展的设想．书中各章均有大量的例题、习题和实验，供读者参考和选做．
本书可作为自动控制、计算机科学与应用以及相近专业的大学生和研究生教材，也可供从事自动控制和计算机应用的教师和科技人员参考．
目录
- 前言
第一章 概论
1.1 自适应控制的任务
1.2 自适应控制系统
1.3 自适应控制系统的类型
1.3-1 自校正控制系统
1.3-2 模型参考自适应控制系统
1.3-3 自寻最优控制系统
1.3-4 变结构控制系统
1.3-5 学习控制系统
1.4 自适应控制的理论问题
1.4-1 稳定性
1.4-2 收敛性
1.4-3 鲁棒性
1.4-4 其他理论课题
1.5 自适应控制技术的应用概况
习题
第二章 离散时间系统
2.1 离散化方法
2.2 连续时间系统的等价离散时间状态空间描述
2.2-1 系统的零阶保持采样
2.2-2 具有时滞的系统
2.2-3 具有随机噪声的系统
2.3 连续时间系统的等价脉冲传递函数
2.3-1 系统的零阶保持采样
2.3-2 具有时滞的系统
2.4 离散模型参数的规范关系
2.4-1 零阶保持法
2.4-2 其他离散化方法
2.4-3 离散模型参数规范关系的实现
2.5 离散时间系统的极点和零点
2.6 平移算子
2.6-1 正向和反向平移算子
2.6-2 脉冲传递算子和脉冲传递函数
2.7 脉冲传递算子的实现和它的关联矩阵
2.7-1 单变量脉冲传递算子与状态空间规范型的关系
2.7-2 多变量H（q）的状态空间实现
2.7-3 多变量系统的关联矩阵
2.8 CARMA模型
2.8-1 平稳随机过程
2.8-2 随机扰动模型
2.8-3 输入-输出模型的规范化
2.8-4 CARMA模型的控制特征
2.8-5 CARMA模型与状态空间规范型的关系
2.8-6 多变量CARMA模型
2.9 CARIMA模型
习题
第三章 系统辨识
3.1 系统辨识的基本内容
3.1-1 系统辨识的三要素
3.1-2 系统辨识的内容和一般步骤
3.2 最小二乘参数估计
3.2-1 最小二乘估计
3.2-2 最小二乘估计的性质
3.2-3 加权最小二乘估计
3.2-4 辅助变量法
3.2-5 广义最小二乘估计
3.3 递推最小二乘参数估计
3.3-1 基本算法
3.3-2 慢时变参数的实时算法
3.3-3 递推辅助变量法
3.3-4 递推广义最小二乘法
3.3-5 增广矩阵法
3.3-6 多输入-多输出系统的参数估计
3.4 最大似然法
3.5 数值稳定的递推算法
3.5-1 递推算法中的数值问题
3.5-2 平方根算法
3.5-3 U-D分解算法
3.6 闭环参数估计
3.6-1 闭环辨识的基本概念
3.6-2 能辨性条件
3.6-3 基于离散模型参数规范关系的闭环参数估计方法
习题
第四章 自适应控制系统的设计基础
4.1 Ляпунов稳定性理论
4.1-1 Ляпунов意义下的稳定性
4.1-2 Ляпунов稳定性定理
4.2 正实性和正实引理
4.2-1 正实函数
4.2-2 正实函数矩阵
4.2-3 连续系统的正实引理
4.2-4 离散系统的正实引理
4.3 超稳定性理论
4.3-1 超稳定性问题
4.3-2 超稳定性的基本概念
4.3-3 超稳定性定理
4.4 随机自适应控制的理论基础
4.4-1 随机控制问题
4.4-2 双重效应和双重控制
4.4-3 随机最优控制解
4.4-4 具有随机参数的积分器的最优控制
4.4-5 随机控制系统的结构特性
4.4-6 随机控制策略
习题
第五章 模型参考自适应控制系统
5.1 基本概念
5.1-1 基本结构
5.1-2 连续模型参考自适应控制系统的数学描述
5.1-3 离散模型参考自适应控制系统的数学描述
5.2 局部参数最优化设计方法
5.2-1 设计原理
5.2-2 具有可调增益的MIT律的设计
5.2-3 具有多个可调参数的MIT律的设计
5.2-4 MIT方案的稳定性
5.2-5 稳定-优化设计方法
5.3 采用Ляпунов稳定性理论的设计方法
5.3-1 设计问题
5.3-2 具有可调增益的自适应律的设计
5.3-3 增广误差信号设计法
5.3-4 误差模型和稳定自适应控制器
5.4 采用超稳定性理论的设计方法
5.4-1 基本设计步骤
5.4-2 基于状态方程描述的模型参考自适应控制系统的设计
5.4-3 基于输入-输出方程描述的模型参考自适应控制系统的设计
5.5 离散模型参考自适应控制系统
5.5-1 离散误差模型和稳定自适应控制器
5.5-2 具有最小预测误差的模型参考自适应控制系统
5.6 模型参考自适应控制系统的鲁棒性
5.6-1 鲁棒性问题
5.6-2 稳定鲁棒性机理的分析
5.6-3 带有死区的自适应算法
5.6-4 σ-修正算法
5.6-5 具有归一化变量的组合算法
习题
第六章 基于优化控制策略的自校正器
6.1 最小方差自校正器
6.1-1 最优预测和最小方差控制
6.1-2 最小方差自校正调节器
6.1-3 最小方差自校正控制器
6.1-4 跟踪慢时变参数的数据遗忘技术
6.1-5 采样周期的选择和多速率采样控制
6.1-6 输出为平移平均过程的自校正调节器
6.1-7 多变量自校正调节器
6.2 广义最小方差自校正器
6.2-1 最优预测和广义最小方差控制
6.2-2 广义最小方差自校正控制器
6.2-3 加权多项式的选择和它的自动整定
6.2-4 广义最小方差自校正前馈控制器
6.2-5 延迟未知或时变的过程的自校正控制
6.2-6 多变量广义最小方差自校正控制器
6.3 加权最小方差自校正器
6.3-1 最优预测和加权最小方差控制
6.3-2 加权最小方差自校正控制器
6.4 LQG自校正器
6.4-1 LQ控制器的设计方法
6.4-2 基本LQG自校正调节器
6.4-3 广义LQG自校正器——Riccati方程迭代法
6.4-4 LQG自校正器——谱因子分解法
6.5 长期预测自校正器
6.5-1 长度后退控制原理
6.5-2 基于非参数模型的长期预测自适应控制
6.5-3 最优长期预测和Diophantine方程的递推解
6.5-4 广义预测自校正控制
习题
第七章 基于常规控制策略的自校正器
7.1 极点配置自校正器
7.1-1 极点配置设计原理
7.1-2 极点配置自校正调节器
7.1-3 极点配置自校正控制器
7.1-4 组合自校正器
7.1-5 极-零配置自校正器
7.1-6 状态空间极点配置自校正器
7.1-7 广义预测极点配置自校正控制器
7.1-8 多变量极点配置自校正器
7.2 自校正PID控制器
7.2-1 PID算式
7.2-2 简单的自校正PID控制器
7.2-3 基于离散设计法的自校正PID控制器
7.2-4 基于连续设计法的自校正PID控制器
7.3 自适应Dahlin数字控制器
7.3-1 Dahlin数字控制器
7.3-2 自适应控制策略
7.4 自适应无波纹有限拍数字控制器
7.4-1 无波纹有限拍数字控制器
7.4-2 自适应无波纹有限拍控制器
习题
第八章 其他形式的自适应控制系统
8.1 自寻最优控制系统
8.1-1 切换法
8.1-2 摄动法
8.1-3 峰值保持法
8.1-4 模型定向法
8.2 变结构控制系统
8.2-1 变结构控制系统的滑态和基本特性
8.2-2 单变量变结构控制器的设计
8.2-3 多变量变结构控制器的设计
8.2-4 变结构自适应模型跟踪控制系统
8.2-5 变结构模型参考自适应控制系统
8.2-6 自适应变结构控制器
8.3 模糊自适应控制系统
8.3-1 模糊集合，语言变量和模糊逻辑
8.3-2 模糊控制器的设计
8.3-3 模糊自适应控制器
8.4 智能自适应控制系统
8.4-1 专家自适应控制系统
8.4-2 分层递阶智能控制
习题
第九章 自适应控制系统的应用
9.1 卫星跟踪望远镜的模型参考自适应控制系统
9.1-1 望远镜的控制要求和伺服控制系统
9.1-2 自适应控制方案
9.1-3 现场试验结果
9.2 船舶驾驶的自适应控制
9.2-1 船舶动态特性的数学模型
9.2-2 海洋事业考察船的模型参考自适应控制
9.2-3 超级油轮的自校正控制
9.3 自适应控制在化工生产中的应用
9.3-1 醋酸蒸发器的自校正调节器
9.3-2 精馏塔的多变量自校正控制
9.3-3 污水处理的自校正PI调节器
9.4 自适应控制在造纸工业中的应用
9.4-1 纸机模型
9.4-2 绝干定量的组合自校正控制
9.4-3 纸张水份的自校正调节器
9.5 水泥生产过程的自校正控制
9.5-1 水泥生料配料的多变量自校正控制
9.5-2 水泥生产的自校正调节器
9.6 电加热炉的多变量自校正控制
9.6-1 电加热炉的数学模型
9.6-2 电加热炉的多变量最小方差自校正调节器
9.6-3 电加热炉的多变量广义最小方差自校正控制器
9.7 核反应堆的自校正控制
9.7-1 核反应堆的控制原理
9.7-2 URR反应堆一次载热剂出口温度的自校正前馈控制器
9.8 自适应控制在机器人中的应用
9.8-1 机器人系统的基本结构
9.8-2 机器人的模型参考自适应控制
9.8-3 机器人的广义预测极点配置自校正控制
9.9 人工心脏的自适应控制
9.9-1 心脏模型
9.9-2 自校正PID控制策略
9.9-3 试验结果
结语
参考文献
京公网安备 11010102004214号