自適應控制

前言

　　隨著微電子技術、計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用一自適應控制無論是在理論上還是在應用上都取得了很大的進展，它已成為現(xiàn)代控制理論中一個十分活躍的重要的學科領域。本書系統(tǒng)地介紹了自適應控制最基本的理論知識和設計方法，以及一些實際應用例子，旨在為讀者進一步學習、深入了解自適應控制的研究成果和進行實際應用奠定基礎。　　本書共分為7章。第l章是概論，主要介紹自適應控制的研究對象和特點、自適應控制系統(tǒng)的基本結構和主要類型以及自適應控制理論和應用概況。第2章介紹一些常用的系統(tǒng)辨識方法，研究如何從觀測到的含有噪聲的系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)據(jù)中提取對象的數(shù)學模型以及數(shù)學模型的應用場合和方式。第3章介紹自校正控制系統(tǒng)，包括自校正調節(jié)器、自校正控制器、極點配置自校正控制器、多變量自校正控制以及自校正PID控制器。第4章和第5章主要介紹模型參考適應控制系統(tǒng)的基本原理和設計。第6章簡單介紹其他形式的自適應控制系統(tǒng)，包括模糊自適應控制系統(tǒng)、具有人工神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應控制系統(tǒng)和自適應逆控制等。第7章是應用舉例。

內容概要

　　本書主要介紹自適應控制系統(tǒng)的工程控制理論、設計方法和應用實例?！　∪珪?章。第1章主要介紹自適應控制的作用、結構、類型和應用概況，第2章介紹一些常用的系統(tǒng)辨識方法，第3章介紹自校正控制系統(tǒng)，第4章和第5章主要介紹模型參考自適應控制系統(tǒng)的基本原理和設計，第6章介紹其他形式的自適應控制系統(tǒng)，第7章是應用舉例?！　”緯瓤勺鳛樽詣踊?、計算機科學與技術以及相關專業(yè)高年級本科生和研究生的教材，也可供相關專業(yè)技術人員閱讀。

書籍目錄

第1章 概論§1.1 自適應控制系統(tǒng)的研究對象和特點§1.2 自適應控制系統(tǒng)的基本結構和分類§1.3 自適應控制的主要理論問題§1.4 自適應控制的應用概況第2章 實時參數(shù)估計§2.1 系統(tǒng)辨識的基本內容§2.2 隨機過程概論§2.3 經(jīng)典的辨識方法§2.4 控制系統(tǒng)的數(shù)學描述§2.5 線性參數(shù)模型最小二乘估計§2.6 線性參數(shù)模型極大似然估計§2.7 遞推算法的收斂性§2.8 各種估計方法的選用和初步比較§2.9 過程模型結構辨識§2.10 閉環(huán)參數(shù)估計第3章 自校正控制系統(tǒng)§3.1 概述§3.2 Diophantine方程§3.3 最小方差調節(jié)器§3.4 自校正調節(jié)器§3.5 廣義最小方差控制§3.6 自校正控制器§3.7 極點配置白校正調節(jié)器§3.8 極點配置自校正控制器§3.9 多變量自校正控制§3.10 自校正PID控制器第4章 模型參考適應控制系統(tǒng)設計基礎§4.1 Lyapunov穩(wěn)定性理論§4.2 正實引理及其應用§4.3 超穩(wěn)定性理淪第5章 模型參考自適應控制系統(tǒng)§5.1 概述§5.2 局部參數(shù)優(yōu)化設計§5.3 基于Lyapunov穩(wěn)定性理論的設計方法§5.4 基于超穩(wěn)定性理論的狀態(tài)方程設計方法§5.5 模型參考自適應系統(tǒng)的魯棒性問題第6章 其他形式的自適應控制系統(tǒng)§6.1 模糊自適應控制系統(tǒng)§6.2 具有人工神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應控制系統(tǒng)§6.3 自適應逆控制第7章 自適應控制系統(tǒng)的應用§7.1 船舶駕駛的自適應控制§7.2 溫度自校正控制§7.3 工業(yè)自適應控制器及其應用§7.4 飛機自適應駕駛儀參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 概論　　§1.1 自適應控制系統(tǒng)的研究對象和特點　　1.1.1 自適應控制問題的提出　　在控制工程中，有各種各樣的被控對象，它們的結構、復雜程度和環(huán)境條件可能各不相同，但對它們施加控制的目的卻是基本相同的，都是為了使它們的狀態(tài)或運動軌跡符合某個預定要求，即使被控對象的運行性能滿足預定的性能指標。被控對象的運行狀態(tài)或運動軌跡稱為被控過程，或簡稱為過程。顯然，過程不僅與被控系統(tǒng)本身有關，還與對象所處的環(huán)境有關。因此，在綜合控制作用時，必須把對象和它所處的環(huán)境統(tǒng)一地加以考慮。本書把被控對象和它所處的環(huán)境稱為被控系統(tǒng)，由被控系統(tǒng)及其控制器所組成的整體稱為控制系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。過程和被控系統(tǒng)并沒有什么本質差別，只是強調的重點不同而已?？刂葡到y(tǒng)的組成如圖1—1—1所示?！　∪绻^程的脈沖響應函數(shù)或傳遞函數(shù)已知，可以用經(jīng)典控制理論設計控制器，使控制系統(tǒng)的過渡過程指標（超調量、振蕩次數(shù)、調節(jié)時間）、通頻帶等滿足要求。如果過程的運動方程已知，可以用最優(yōu)控制理論設計最優(yōu)控制器，使控制系統(tǒng)的某項性能指標最優(yōu)。然而實際上在許多工程中，被控對象或過程的數(shù)學模型事先是難以確定的，即使在某一條件下被確定了的數(shù)學模型，在工況和條件改變后，其動態(tài)參數(shù)乃至于模型的結構仍經(jīng)常發(fā)生變化。例如飛機由于近地點和高空的空氣密度不同，其動力學特性變化很大，因此，其控制特性隨高度、飛行速度的不同而變化，一些參數(shù)的變化率可達10％～50％；導彈在飛行過程中，其質量和重心位置會隨著燃料的消耗而改變，這也會影響其數(shù)學模型的參數(shù)。這種變化的例子在過程控制、電力拖動、船舶控制和冶金過程等方面還有很多?！　　?/pre>








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