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第—章 综述 1

1-1 自适应控制基本概念和定义 1

1-2 自适应控制原理和数学模型 1

一、模型参考自适应控制原理和数学模型 1

二、自校正调节器原理和数学模型 5

1-3 自适应控制系统发展概况 6

一、MRAC系统发展概况 6

二、STC发展概况 11

三、应用概况 12

第二章 用李雅普诺夫稳定理论设计MRAC系统 15

2-1 利用对象输出微分设计MRAC系统 15

一、构造MRAC系统 15

二、设计MRAC系统的几个例题 19

2-2 只用对象输入输出测量值设计MRAC系统 24

一、构造MRAG系统 25

二、几种自适应控制系统的说明和比较 29

2-3 用间接法设计MRAC系统 36

习题与思考题 39

第三章 用波波夫超稳定理论设计MRAC系统 40

3-1 正实函数和动态系统的正实条件 40

一、正实函数及其性质 40

二、连续系统的正实条件 43

三、离散系统的正实条件 46

3-2 超稳定理论 48

一、超稳定概念 48

二、超稳定定理 49

三、超稳定方块 51

3-3 利用对象输入输出微分设计MRAC系统 52

3-4 用微分反馈网络设计MRAC系统 57

一、n阶无零点设计方法 57

二、n阶有零点设计方法 58

三、仿真研究 59

3-5 用滤波导数设计MRAC系统 62

一、滤波器放在对象输入端和模型输出端的MRAC系统设计方法 62

二、滤波器全放在模型和对象输出端的MRAC系统设计方法 63

三、直接使用输出广义误差的适应律 67

四、仿真研究 67

3-6 不用增广误差信号设计MRAC系统 70

一、改进Hang和Tang(1981)MRAC系统设计方法 70

二、具有比例微分前馈环节的MRAC系统设计方法 72

三、高阶系统跟随低阶模型的MRAC系统设计方法 73

四、仿真研究 75

3-7 从模型取状态设计MRAG系统 79

一、n阶无零点MRAC系统设计方法 79

二、n阶有零点MRAC系统设计方法 82

三、二、三阶无零点MRAC系统设计例题 86

四、仿真研究 89

3-8 克服干扰的MRAC系统设计方法 93

一、克服可测干扰的MRAC系统 93

二、克服不可测干扰的MRAC系统 96

三、仿真研究 100

3-9 非定常参考模型的MRAC系统设计方法 102

一、非定常参考模型的MRAC系统结构 103

二、仿真研究 103

3-10 多变量MRAC系统设计方法 108

一、MRAC系统设计 108

二、仿真研究 112

3-11 二阶离散MRAC系统设计例题 114

一、设计准备工作 115

二、用超稳定理论设计MRAC系统 116

3-12 具有纯滞后的离散MRAC系统 119

一、控制器接在纯滞后环节之后的MRAC系统 119

二、控制器接在纯滞后环节之前的MRAC系统 124

三、确定自适应形式线性补偿器算法及仿真研究 126

3-13 离散从模型取状态MRAC系统 127

一、系统方程 128

二、系统设计 128

三、实时控制实验结果 132

习题与思考题 133

第四章 自校正控制 135

4-1 引言 135

4-2 自校正预报 135

一、最优预报 135

二、自校正预报的算法 138

三、自校正预报的推广 139

四、自校正多步预报 141

五、数值例题及结论 143

4-3 最小方差控制 144

一、最小相系统与非最小相系统最小方差控制 144

二、具有前馈补偿的最小方差控制 147

三、数值例题及结论 148

4-4 自校正调节器 148

一、自校正调节器的算法 148

二、带前馈补偿的自校正调节器 151

三、自校正调节器闭环可辨识问题 154

四、应用自校正调节器注意的一些问题 156

五、结论 157

4-5 自校正控制器 158

一、广义最小方差控制 158

二、自校正控制器的算法 162

三、结论 164

4-6 极点配置自校正调节器 165

一、参数已知时极点配置问题 165

二、极点配置自校正调节器的算法和收敛性质 168

三、结论 173

4-7 极点配置自校正控制器 173

一、加权最小方差极点配置自校正控制器 173

二、前馈补偿极点配置自校正控制器 176

三、结论 182

4-8 LQC自校正调节器 182

一、一步最优自校正调节器 182

二、多步最优自校正调节器 186

三、仿真例题及结论 186

4-9 时变系统自适应算法 187

一、时变参数系统自适应控制器设计 187

二、结论 190

4-10 多变量自校正控制 190

一、多变量自校正预报器 190

二、多变量最小方差控制 192

三、多变量自校正调节器 194

四、多变量自校正控制器 195

五、结论 200

4-1 自适应控制算法的统一格式 200

一、引言 200

二、直接自适应控制算法的统一格式 200

三、间接自适应控制算法的统一格式 205

四、直接算法统一格式与间接算法统一格式之间的联系 207

五、结论 208

习题与思考题 208

第五章 自适应控制品质分析 210

5-1 引言 210

一、稳定性问题 210

二、收敛性问题 211

三、鲁棒性问题 211

5-2 自适应控制系统稳定性分析 212

一、稳定性定义 212

二、正定函数 213

三、李雅普诺夫稳定理论 213

四、改进的MRAC系统 214

五、MRAC系统稳定性分析 215

5-3 自适应控制系统收敛性分析 225

一、预备知识 225

二、参数估算方法 230

三、自适应控制算法的收敛性 239

5-4 自适应控制系统的鲁棒性 244

—、鲁棒性定义 244

二、产生不稳定现象的原因 244

三、提高鲁棒性的方案 245

四、实例——鲁棒自校正控制 248

习题与思考题 251

第六章 自适应控制的应用 252

6-1 MRAC系统在晶闸管直流电力拖动上的应用 252

一、改进的新结构方案要点 252

二、系统设计 253

三、实验结果 255

四、结论 256

6-2 MRAC系统在四辊可逆冷轧机液压伺服系统上的应用 257

6-3 单晶生长过程自校正控制 259

一、广义最小方差自校正控制器 259

二、单晶生长过程自校正控制 260

三、实验结果 261

6-4 多变量自校正调节器在圆筒锅炉控制中的应用 262

一、引言 262

二、多变量自校正调节器 262

三、对象描述 263

四、具有STR控制环的结构 264

五、燃烧空气进给量(最优化)自适应控制 264

六、STR及其结构选择 264

七、控制结果 265

八、结论 267

附录 268

A 定理3-1和定理3-2的证明 268

一、定理3-1的证明 268

二、定理3-2的证明 269

B 定理3-11(正实定理)的证明 270

C 定理3-15和定理3-16(波波夫超稳定定理)的证明 274

一、定理3-15的证明 275

二、定理3-16的证明 277

三、证明满足式(C-9)的s0存在 279

参考文献 280

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