定 價：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踐系列規(guī)劃教材
- 作者：陳復揚主編
- 出版時間：2015/11/1
- ISBN：9787030456212
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：TP13
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
陳復揚主編的《自適應控制》比較全面地闡述自 適應控制的基本理論、應用及其研究進展。首先介紹 MIT方案、基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設計MRAC系統(tǒng) 、基于超穩(wěn)定性理論設計MRAC系統(tǒng)、自校正調節(jié)器、 自校正控制器、自校正調節(jié)器與自校正控制器的極點 配置；其次從理論角度介紹模型參考自適應控制的研 究進展；*后給出多個自適應控制技術的綜合應用實 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與工程、兵器科學 與技術、航空宇航科學與技術、機械工程等一級學科 的研究生教材，也可供對自適應控制技術感興趣的讀 者自學參考。
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目錄
前言
第1章 自適應控制概述 1
1.1 自適應控制的產生 1
1.2 自適應控制的定義 3
1.3 自適應控制的基本原理和類型 4
1.3.1 自適應控制的基本原理 4
1.3.2 按自適應控制系統(tǒng)的結構形式分類 4
1.3.3 按干擾影響分類 8
1.4 自適應控制的理論問題 9
1.5 自適應控制的應用概況 10
1.6 自適應控制的國內外最新進展 12
第2章 用局部參數(shù)最優(yōu)化理論設計模型參考自適應控制系統(tǒng) 18
2.1 引言 18
2.2 模型參考自適應控制系統(tǒng)的數(shù)學描述 18
2.2.1 用狀態(tài)方程描述模型參考自適應系統(tǒng) 18
2.2.2 用輸入/輸出方程描述模型參考自適應系統(tǒng) 20
2.2.3 模型參考自適應系統(tǒng)的誤差方程 21
2.3 模型參考自適應控制系統(tǒng)設計的假設條件 23
2.4 具有可調增益的模型參考自適應系統(tǒng)的設計 24
2.4.1 MIT方案問題提出 25
2.4.2 MIT方案自適應控制律推導 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方案應用實例 28
2.5 單輸入/單輸出自適應系統(tǒng)的設計 36
2.6 局部參數(shù)最優(yōu)化方法設計模型參考自適應系統(tǒng)注意事項 39
第3章 用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設計模型參考自適應系統(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用 44
3.2 用可調系統(tǒng)的狀態(tài)變量構成自適應規(guī)律的設計方法 45
3.2.1 自適應控制律推導 45
3.2.2 數(shù)字算例 47
3.3 用被控對象的輸入/輸出構成自適應規(guī)律的設計方法 48
3.3.1 具有可調增益的自適應系統(tǒng)的設計 48
3.3.2 單輸入/單輸出自適應控制系統(tǒng)的設計 52
3.3.3 數(shù)字算例 53
3.4 基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設計自適應控制律應用實例 56
3.4.1 汽車減振系統(tǒng)自適應控制律設計 56
3.4.2 彈性結構振動抑制的自適應控制律設計 58
3.4.3 飛機起落架系統(tǒng)自適應控制律設計 62
第4章 用超穩(wěn)定性理論設計模型參考自適應系統(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 正實性問題 68
4.1.4 正實性與超穩(wěn)定性等價定理 75
4.2 用超穩(wěn)定性理論設計模型參考自適應系統(tǒng) 76
4.2.1 用狀態(tài)變量設計模型參考自適應系統(tǒng) 76
4.2.2 用輸入/輸出測量值設計模型參考自適應系統(tǒng) 81
4.3 基于超穩(wěn)定性理論設計自適應控制律應用實例 85
4.3.1 室內溫度控制系統(tǒng)自適應控制律設計 85
4.3.2 直接轉矩控制系統(tǒng)自適應控制辨識轉速 87
4.3.3 自動導向車系統(tǒng)自適應控制律設計 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節(jié)器 114
5.3.1 預測模型 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 122
5.5 極點配置自校正控制技術 122
5.5.1 參數(shù)已知時的極點配置調節(jié)器 123
5.5.2 加權最小方差自校正控制器的極點配置 124
第6章 模型參考自適應控制研究進展 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)自適應控制系統(tǒng)設計 130
6.2.2 離散時間系統(tǒng)設計 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)設計 142
6.4.1 輸出反饋控制設計 142
6.4.2 狀態(tài)反饋控制設計 143
6.5 間接自適應控制設計 143
6.5.1 間接自適應的狀態(tài)反饋狀態(tài)跟蹤控制設計 143
6.5.2 間接自適應的輸出反饋輸出跟蹤控制設計 145
6.6 典型設計實例 149
6.6.1 標準型系統(tǒng)的狀態(tài)跟蹤控制匹配 149
6.6.2 非標準型系統(tǒng)的輸出跟蹤設計 149
6.7 結論及練習題 152
6.7.1 結論 152
6.7.2 練習題 153
第7章 自適應控制技術綜合應用實例 155
7.1 基于非規(guī)范化自適應律的民航機直接自適應控制 155
7.2 基于自適應控制與量子調控的小直升機直接自修復控制 157
7.2.1 量子調控模塊與直接自修復控制 157
7.2.2 基于量子調控的自適應控制律設計與仿真 158
7.3 基于干擾觀測器與LDU分解的直升機自適應控制 160
7.3.1 干擾觀測器設計 161
7.3.2 自適應控制器設計 161
7.3.3 基于干擾觀測器與LDU分解的自適應控制器仿真 164
7.4 基于量子調控的四懸翼直升機的自適應補償控制 165
7.4.1 四旋翼直升機的模型介紹 165
7.4.2 四旋翼直升機的干擾觀測器設計 167
7.4.3 四旋翼直升機的自修復控制律設計 168
7.4.4 四懸翼直升機自適應補償控制的半物理仿真驗證 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 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。但對于所有的實際問題，若能確定一個漸近穩(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ε>0，無論η如何小，總存在一個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) 設系統(tǒng)的狀態(tài)方程如式（3.1）所示，定義一個對時間連續(xù)可微的系統(tǒng)狀態(tài)x的標量函數(shù)V（x，t），它具有下列性質。
�。�1）V（x，t）是正定的，而且是x的單調非負函數(shù)。即V（x，t》0，當x≠O時。
�。�2）V（0，t）=0，具有連續(xù)的偏導數(shù)。
�。�3）V（x，t）是負半定的，則稱V（x，t）為式（3.1）所示系統(tǒng)的一個李雅普諾夫函數(shù)。
定義3.5 嚴格李雅普諾夫函數(shù) 設系統(tǒng)的狀態(tài)方程如式（3.1）所示，定義一個對時間連續(xù)可微的系統(tǒng)狀態(tài)x的標量函數(shù)V（x，t），它具有下列性質。
�。�1）V（x，t）是正定的，而且是x的單調非負函數(shù)。即V（x，t）>0，當x≠0時。
�。�2）V（0，t）=0，具有連續(xù)的偏導數(shù)。
�。�3）V（x，t）是負定的，則稱V（x，t）是嚴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定理。
定理3.1 如果在包含原點在內的某個域S內，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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