先進(jìn)控制理論及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

為了滿足讀者對(duì)控制理論的需求，使其全面了解、掌握當(dāng)前在工程應(yīng)用中成功或頗具前景的控制方法，本書在較詳細(xì)地介紹控制理論發(fā)展歷史的基礎(chǔ)上，闡述了目前在工程技術(shù)領(lǐng)域倍受關(guān)注的控制理論分支，如線性系統(tǒng)理論、自適應(yīng)控制、魯棒控制、預(yù)測(cè)控制、非線性系統(tǒng)分析與控制、變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。本書內(nèi)容融入了作者的研究心得，在分析各種控制理論各自特點(diǎn)的同時(shí)重點(diǎn)著眼于對(duì)它們的理解與應(yīng)用，力求淺顯易懂，避免深?yuàn)W枯燥的純理論證明與論述；注重聯(lián)系實(shí)際，突出實(shí)踐應(yīng)用，以實(shí)例給出各控制理論在工程領(lǐng)域的應(yīng)用效果，引導(dǎo)讀者靈活應(yīng)用書中理論進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自己的應(yīng)用目標(biāo)。章后習(xí)題是本書必不可少的組成部分，它有助于引導(dǎo)讀者正確理解各種控制方法，為讀者提供了實(shí)踐各種控制方法的平臺(tái)。    本書適合作為控制相關(guān)領(lǐng)域的工科研究生教材，亦適合各科研院所從事控制相關(guān)工作的技術(shù)人員和科學(xué)工作者自學(xué)、參考。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  控制系統(tǒng)的構(gòu)成  1.2  控制理論發(fā)展簡(jiǎn)況第2章  線性系統(tǒng)理論　2.1  基本概念　2.2  狀態(tài)空間表達(dá)式的建立　　2.2.1  直接根據(jù)系統(tǒng)機(jī)理建立狀態(tài)空間表達(dá)式　　2.2.2  由微分方程求狀態(tài)空間表達(dá)式　　2.2.3  根據(jù)傳遞函數(shù)列寫狀態(tài)空間表達(dá)式　2.3  線性變換　　2.3.1  等價(jià)系統(tǒng)方程　　2.3.2  線性變換的基本特性　　2.3.3  化系數(shù)矩陣A為標(biāo)準(zhǔn)型　2.4  運(yùn)動(dòng)分析　　2.4.1  定量分析　　2.4.2  定性分析　2.5　綜合問(wèn)題　　2.5.1  極點(diǎn)配置問(wèn)題　　2.5.2  鎮(zhèn)定問(wèn)題　　2.5.3  跟蹤問(wèn)題　2.6  狀態(tài)重構(gòu)與狀態(tài)觀測(cè)器　　2.6.1  全維狀態(tài)觀測(cè)器　　2.6.2  降維狀態(tài)觀測(cè)器　　2.6.3  引入觀測(cè)器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)　2.7　最優(yōu)控制　　2.7.1  基于二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)控制　　2.7.2  有限時(shí)間二次性能指標(biāo)調(diào)節(jié)問(wèn)題的最優(yōu)解　　2.7.3  無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間狀態(tài)調(diào)節(jié)問(wèn)題　　2.7.4  輸出調(diào)節(jié)器問(wèn)題　　2.7.5  跟蹤問(wèn)題　2.8  卡爾曼濾波理論　　2.8.1  基礎(chǔ)概念　　2.8.2  卡爾曼濾波的基本思想　2.9  工程應(yīng)用　　2.9.1  從線性變換角度看電動(dòng)機(jī)的建模過(guò)程　　2.9.2  永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)靜差跟蹤控制　習(xí)題第3章  自適應(yīng)控制　3.1  概述　3.2  模型參考自適應(yīng)控制　3.3  自校正控制　3.4  自適應(yīng)技術(shù)的思考　3.5  電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模型參考自適應(yīng)控制　習(xí)題第4章  魯棒控制　4.1  基本概念　4.2  H∞優(yōu)化與魯棒控制　4.3  標(biāo)準(zhǔn)H∞控制　4.4  H∞控制的求解　　4.4.1  狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)　　4.4.2  輸出反饋設(shè)計(jì)　4.5  跟蹤控制　4.6  參數(shù)不確定系統(tǒng)的魯棒控制　　4.6.1  二次穩(wěn)定　　4.6.2  魯棒鎮(zhèn)定系統(tǒng)Ⅰ　　4.6.3  魯棒鎮(zhèn)定系統(tǒng)Ⅱ　　4.6.4  干擾抑制　4.7  魯棒穩(wěn)定與干擾抑制問(wèn)題　4.8  永磁同步電動(dòng)機(jī)的魯棒控制　習(xí)題第5章  預(yù)測(cè)控制　5.1  基本原理　　5.1.1  預(yù)測(cè)模型　　5.1.2  滾動(dòng)優(yōu)化　　5.1.3  反饋校正　5.2  典型的預(yù)測(cè)控制算法　　5.2.1  動(dòng)態(tài)矩陣控制　　5.2.2  模型算法控制　　5.2.3  廣義預(yù)測(cè)控制　5.3  永磁同步電動(dòng)機(jī)的DMC　　5.3.1  同步電動(dòng)機(jī)步進(jìn)控制基礎(chǔ)　　5.3.2  同步電動(dòng)機(jī)速度模態(tài)的DMC　　5.3.3  同步電動(dòng)機(jī)DMC位置控制　習(xí)題第6章  非線性系統(tǒng)的分析與控制　6.1  非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)　6.2  基本概念　　6.2.1  仿射非線性系統(tǒng)　　6.2.2  Lie導(dǎo)數(shù)　6.3  非線性系統(tǒng)的線性化標(biāo)準(zhǔn)形　　6.3.1  單輸入/單輸出非線性系統(tǒng)的相對(duì)階　　6.3.2  標(biāo)準(zhǔn)形　6.4  非線性系統(tǒng)反饋線性化控制　　6.4.1  相對(duì)階為n時(shí)的反饋線性化控制　　6.4.2  相對(duì)階小于n時(shí)的反饋鎮(zhèn)定控制　　6.4.3  干擾解耦問(wèn)題　6.5  非線性內(nèi)?？刂啤　?.5.1  非線性內(nèi)?？刂频膬?nèi)部模型　　6.5.2  濾波器　　6.5.3  非線性內(nèi)?？刂破鳌　?.5.4  關(guān)于非線性內(nèi)?？刂频倪M(jìn)一步分析　6.6  開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的非線性控制　　6.6.1  SRM數(shù)學(xué)模型　　6.6.2  基于單相導(dǎo)通的SRM非線性速度控制　　6.6.3  基于重疊導(dǎo)通的SRM非線性速度控制　　6.6.4  SRM非線性內(nèi)模控制　習(xí)題第7章  變結(jié)構(gòu)控制　7.1  相平面基礎(chǔ)　7.2  結(jié)構(gòu)的定義　7.3  變結(jié)構(gòu)控制與開關(guān)控制　7.4  變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)中的滑動(dòng)模態(tài)　7.5  滑模變結(jié)構(gòu)控制　　7.5.1  滑模運(yùn)動(dòng)　　7.5.2  滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本問(wèn)題　　7.5.3  滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本方法　7.6  永磁同步電動(dòng)機(jī)的離散時(shí)間趨近率控制　　7.6.1  基于內(nèi)?？刂频碾娏鳝h(huán)設(shè)計(jì)　　7.6.2  基于離散時(shí)間趨近率控制的速度環(huán)設(shè)計(jì)　習(xí)題第8章  模糊控制　8.1  模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　　8.1.1  模糊集合　　8.1.2  模糊推理　8.2  模糊控制的基本原理　　8.2.1  模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)　　8.2.2  精確量的模糊化　　8.2.3  知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì)　　8.2.4  非模糊化　8.3  模糊控制系統(tǒng)　　8.3.1  離散論域模糊控制　　8.3.2  模糊PID控制　　8.3.3  PID參數(shù)整定的模糊系統(tǒng)方法　　8.3.4  自適應(yīng)模糊控制　8.4  電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模糊PI控制　習(xí)題第9章  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制　9.1  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)　　9.1.1  神經(jīng)元　　9.1.2  Sigmoid函數(shù)　　9.1.3  前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　9.1.4  BP學(xué)習(xí)算法　　9.1.5  幾個(gè)問(wèn)題　9.2  柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　　9.2.1  柔性單極性Sigmoid函數(shù)　　9.2.2  柔性雙極性Sigmoid函數(shù)　　9.2.3  柔性Sigmoid函數(shù)的進(jìn)一步演化　　9.2.4  學(xué)習(xí)算法　9.3  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制　　9.3.1  神經(jīng)自校正控制　　9.3.2  神經(jīng)PID控制器　9.4  基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SRM建模與控制　　9.4.1  SRM非線性特性建模　　9.4.2  基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SRM轉(zhuǎn)矩控制　9.5  恒溫箱的柔性神經(jīng)自校正PID控制　　9.5.1  基于柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自校正PID控制　　9.5.2  學(xué)習(xí)算法　　9.5.3  仿真結(jié)果　習(xí)題參考文獻(xiàn)

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