定 價(jià)：48 元
叢書名：普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材普通高等院校工程實(shí)踐系列規(guī)劃教材
- 作者：陳復(fù)揚(yáng)主編
- 出版時(shí)間：2015/11/1
- ISBN：9787030456212
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP13
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
陳復(fù)揚(yáng)主編的《自適應(yīng)控制》比較全面地闡述自 適應(yīng)控制的基本理論、應(yīng)用及其研究進(jìn)展。首先介紹 MIT方案、基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)MRAC系統(tǒng) 、基于超穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)MRAC系統(tǒng)、自校正調(diào)節(jié)器、 自校正控制器、自校正調(diào)節(jié)器與自校正控制器的極點(diǎn) 配置；其次從理論角度介紹模型參考自適應(yīng)控制的研 究進(jìn)展；*后給出多個(gè)自適應(yīng)控制技術(shù)的綜合應(yīng)用實(shí) 例，附錄給出多套歷年考試試題及參考答案。
本書可作為高等院�？刂瓶茖W(xué)與工程、兵器科學(xué) 與技術(shù)、航空宇航科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程等一級學(xué)科 的研究生教材，也可供對自適應(yīng)控制技術(shù)感興趣的讀 者自學(xué)參考。
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目錄
前言
第1章 自適應(yīng)控制概述 1
1.1 自適應(yīng)控制的產(chǎn)生 1
1.2 自適應(yīng)控制的定義 3
1.3 自適應(yīng)控制的基本原理和類型 4
1.3.1 自適應(yīng)控制的基本原理 4
1.3.2 按自適應(yīng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分類 4
1.3.3 按干擾影響分類 8
1.4 自適應(yīng)控制的理論問題 9
1.5 自適應(yīng)控制的應(yīng)用概況 10
1.6 自適應(yīng)控制的國內(nèi)外最新進(jìn)展 12
第2章 用局部參數(shù)最優(yōu)化理論設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng) 18
2.1 引言 18
2.2 模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述 18
2.2.1 用狀態(tài)方程描述模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) 18
2.2.2 用輸入/輸出方程描述模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) 20
2.2.3 模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)的誤差方程 21
2.3 模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的假設(shè)條件 23
2.4 具有可調(diào)增益的模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24
2.4.1 MIT方案問題提出 25
2.4.2 MIT方案自適應(yīng)控制律推導(dǎo) 25
2.4.3 MIT方案存在的問題 27
2.4.4 MIT方案數(shù)字算例 27
2.4.5 MIT方案應(yīng)用實(shí)例 28
2.5 單輸入/單輸出自適應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 36
2.6 局部參數(shù)最優(yōu)化方法設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)注意事項(xiàng) 39
第3章 用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) 41
3.1 李雅普諾夫穩(wěn)定性的概念及基本定理 41
3.1.1 平衡狀態(tài) 41
3.1.2 李雅普諾夫意義下穩(wěn)定性定義 42
3.1.3 李雅普諾夫意義下穩(wěn)定性定理 43
3.1.4 李雅普諾夫第二法的應(yīng)用 44
3.2 用可調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)變量構(gòu)成自適應(yīng)規(guī)律的設(shè)計(jì)方法 45
3.2.1 自適應(yīng)控制律推導(dǎo) 45
3.2.2 數(shù)字算例 47
3.3 用被控對象的輸入/輸出構(gòu)成自適應(yīng)規(guī)律的設(shè)計(jì)方法 48
3.3.1 具有可調(diào)增益的自適應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 48
3.3.2 單輸入/單輸出自適應(yīng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 52
3.3.3 數(shù)字算例 53
3.4 基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制律應(yīng)用實(shí)例 56
3.4.1 汽車減振系統(tǒng)自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì) 56
3.4.2 彈性結(jié)構(gòu)振動抑制的自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì) 58
3.4.3 飛機(jī)起落架系統(tǒng)自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì) 62
第4章 用超穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) 66
4.1 超穩(wěn)定性理論的概念及基本定理 66
4.1.1 絕對穩(wěn)定性問題 66
4.1.2 超穩(wěn)定性問題 67
4.1.3 正實(shí)性問題 68
4.1.4 正實(shí)性與超穩(wěn)定性等價(jià)定理 75
4.2 用超穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) 76
4.2.1 用狀態(tài)變量設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) 76
4.2.2 用輸入/輸出測量值設(shè)計(jì)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng) 81
4.3 基于超穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制律應(yīng)用實(shí)例 85
4.3.1 室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì) 85
4.3.2 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)自適應(yīng)控制辨識轉(zhuǎn)速 87
4.3.3 自動導(dǎo)向車系統(tǒng)自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì) 90
第5章 自校正控制 94
5.1 自校正控制基本概念 94
5.2 系統(tǒng)辨識 96
5.2.1 參數(shù)估計(jì)方法 96
5.2.2 閉環(huán)系統(tǒng)的辨識 107
5.3 單輸入/單輸出最小方差自校正調(diào)節(jié)器 114
5.3.1 預(yù)測模型 115
5.3.2 最小方差控制 116
5.3.3 具有參考輸入增量最小方差控制 118
5.4 單輸入/單輸出自校正控制器 118
5.4.1 加權(quán)最小方差控制 119
5.4.2 自校正控制系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性質(zhì) 122
5.5 極點(diǎn)配置自校正控制技術(shù) 122
5.5.1 參數(shù)已知時(shí)的極點(diǎn)配置調(diào)節(jié)器 123
5.5.2 加權(quán)最小方差自校正控制器的極點(diǎn)配置 124
第6章 模型參考自適應(yīng)控制研究進(jìn)展 127
6.1 狀態(tài)反饋狀態(tài)跟蹤的MRAC 127
6.2 狀態(tài)反饋輸出跟蹤的MRAC 130
6.2.1 連續(xù)自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 130
6.2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)設(shè)計(jì) 134
6.3 輸出反饋輸出跟蹤的MRAC 138
6.4 相對階為1的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 142
6.4.1 輸出反饋控制設(shè)計(jì) 142
6.4.2 狀態(tài)反饋控制設(shè)計(jì) 143
6.5 間接自適應(yīng)控制設(shè)計(jì) 143
6.5.1 間接自適應(yīng)的狀態(tài)反饋狀態(tài)跟蹤控制設(shè)計(jì) 143
6.5.2 間接自適應(yīng)的輸出反饋輸出跟蹤控制設(shè)計(jì) 145
6.6 典型設(shè)計(jì)實(shí)例 149
6.6.1 標(biāo)準(zhǔn)型系統(tǒng)的狀態(tài)跟蹤控制匹配 149
6.6.2 非標(biāo)準(zhǔn)型系統(tǒng)的輸出跟蹤設(shè)計(jì) 149
6.7 結(jié)論及練習(xí)題 152
6.7.1 結(jié)論 152
6.7.2 練習(xí)題 153
第7章 自適應(yīng)控制技術(shù)綜合應(yīng)用實(shí)例 155
7.1 基于非規(guī)范化自適應(yīng)律的民航機(jī)直接自適應(yīng)控制 155
7.2 基于自適應(yīng)控制與量子調(diào)控的小直升機(jī)直接自修復(fù)控制 157
7.2.1 量子調(diào)控模塊與直接自修復(fù)控制 157
7.2.2 基于量子調(diào)控的自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)與仿真 158
7.3 基于干擾觀測器與LDU分解的直升機(jī)自適應(yīng)控制 160
7.3.1 干擾觀測器設(shè)計(jì) 161
7.3.2 自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì) 161
7.3.3 基于干擾觀測器與LDU分解的自適應(yīng)控制器仿真 164
7.4 基于量子調(diào)控的四懸翼直升機(jī)的自適應(yīng)補(bǔ)償控制 165
7.4.1 四旋翼直升機(jī)的模型介紹 165
7.4.2 四旋翼直升機(jī)的干擾觀測器設(shè)計(jì) 167
7.4.3 四旋翼直升機(jī)的自修復(fù)控制律設(shè)計(jì) 168
7.4.4 四懸翼直升機(jī)自適應(yīng)補(bǔ)償控制的半物理仿真驗(yàn)證 171
附錄 歷年試題集錦 175
試題1 175
試題2 176
試題3 177
試題4 179
試題5 180
試題6 183
試題7 185
試題8 186
歷年試題部分參考答案 188
參考文獻(xiàn) 191
在控制工程問題中“總是希望系統(tǒng)具有大范圍漸近穩(wěn)定的特性。若平衡狀態(tài)不是大范圍漸近穩(wěn)定的，則必須解決漸近穩(wěn)定的最大范圍的確定問題，通常這是比較困難的。但對于所有的實(shí)際問題，若能確定一個(gè)漸近穩(wěn)定的范圍足夠大，以至于擾動不會超出它，這也就足夠了。
定義3.3不穩(wěn)定如果對于某個(gè)ε>0，無論η如何小，總存在一個(gè)x0||x0—xe||η，使得由x0初態(tài)出發(fā)的軌線x（t）超出s（ε），這時(shí)平衡狀態(tài)xe就稱為不穩(wěn)定的。
3.1.3李雅普諾夫意義下穩(wěn)定性定理
定義3.4 李雅普諾夫函數(shù) 設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)方程如式（3.1）所示，定義一個(gè)對時(shí)間連續(xù)可微的系統(tǒng)狀態(tài)x的標(biāo)量函數(shù)V（x，t），它具有下列性質(zhì)。
�。�1）V（x，t）是正定的，而且是x的單調(diào)非負(fù)函數(shù)。即V（x，t》0，當(dāng)x≠O時(shí)。
（2）V（0，t）=0，具有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù)。
�。�3）V（x，t）是負(fù)半定的，則稱V（x，t）為式（3.1）所示系統(tǒng)的一個(gè)李雅普諾夫函數(shù)。
定義3.5 嚴(yán)格李雅普諾夫函數(shù) 設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)方程如式（3.1）所示，定義一個(gè)對時(shí)間連續(xù)可微的系統(tǒng)狀態(tài)x的標(biāo)量函數(shù)V（x，t），它具有下列性質(zhì)。
�。�1）V（x，t）是正定的，而且是x的單調(diào)非負(fù)函數(shù)。即V（x，t）>0，當(dāng)x≠0時(shí)。
�。�2）V（0，t）=0，具有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù)。
�。�3）V（x，t）是負(fù)定的，則稱V（x，t）是嚴(yán)格的李雅普諾夫函數(shù)，也常簡稱李雅普諾夫函數(shù)。
下面不加證明地給出李雅普諾夫第二法的有關(guān)定理。
定理3.1 如果在包含原點(diǎn)在內(nèi)的某個(gè)域S內(nèi)，存在李雅普諾夫函數(shù)V（x，t）>0，且V（x，t）≤0，則系統(tǒng)的平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。
……
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