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本书全面地介绍了自适应控制的理论和应用,重点阐述自适应控制的基本概念、工具和设计方法,并引导读者尽快地进入本学科的前沿。本书共分9章。前6章是本课程的基本内容,包括:预备知识、模型参考自适应控制和辨识、离散时间系统的参数递推估计及自校正控制(包括从最优控制和从经典控制的两种不同观点出发,讨论自校正控制器的设计问题)。第7章是自适应控制系统鲁棒性和收敛性分析。第8章讨论基于神经元网络的自适应控制。第9章介绍自适应控制的几个成功的应用实例。 本书内容丰富,论述精炼,反映了本学科的基本内容和最新成就。本书适合作为自动化有关专业大学生和研究生的教材,也可供该领域内的研究人员和工程技术人员阅读参考。

70年代以来,由于空间技术和过程控制发展的需要,特别是在微电子和计算机技术的推动下,自适应控制技术发展很快。到了80年代末和90年代初,自适应控制理论和设计方法已日臻成熟,内容更加丰富,应用的领域也日益扩大。为适应自适应控制技术发展的需求,我们在清华大学开设此课已有十余年历史,在教学内容和方法上都积累了一定的经验,在此基础上,我们编写了这本“自适应控制”的新教材。 本书绪论主要介绍自适应控制的基本概念、自适应控制系统的构成原理和主要类型以及自适应控制理论和应用的发展概况。第一章是学习本书所需的预备知识,内容包括范数、稳定性理论和平稳随机过程。第二章模型参考自适应辨识和第三章模型参考自适应控制主要是讨论确定性、连续时间系统的辨识和控制问题。本书的第四章讨论离散时间系统的参数估计问题。第五章自校正控制(一)是从最优控制的观点出发讨论几类自校正控制器的设计问题;第六章自校正控制(二)是从经典控制的观点出发讨论自校正控制器的设计问题。以上六章是自适应控制理论中比较基本和成熟的内容,可以作为学习本课程的基础教材。 第七章自适应控制的鲁棒性和收敛性分析,第八章基于神经元网络的自适应控制,均属于自适应控制中较深入的和正在研究中的课题,这两章的内容可供自动化专业的研究生选读参考。 第九章自适应控制的应用介绍了自适应控制器商品化的概况以及自适应控制技术在复杂对象的预报和控制中应用的一些成功的实例,其中包括作者的研究成果。 本书为工程专业人员而写,重点在阐述自适应控制的基本概念、工具和设计方法,并引导读者尽快地进入本学科的前沿。书中对一些复杂、繁琐的数学推导和证明,尽可能简化或省略,对此有...

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绪论1

9

1.1范数9

12动态系统的稳定性理论15

13平稳随机过程21

第二章模型参考自适应辨识29

21一阶系统的模型参考自适应辨识29

22模型参考自适应辨识33

23线性误差方程及其参数辨识算法42

第三章模型参考自适应控制49

31一阶系统的模型参考自适应控制49

32模型参考自适应控制52

第四章离散时间系统模型及其参数估计70

41被控对象的离散时间模型70

42参数估计的最小二乘算法77

43参数估计的投影算法93

第五章自校正控制(一)101

51最小方差自校正控制101

52广义最小方差自校正控制109

53基于多步预测的自适应控制119

第六章自校正控制(二)134

61极点配置自校正控制134

62自校正PID控制144

63PID调节器的自动整定147

64增益调度控制151

第七章自适应控制系统的鲁棒性和收敛性分析158

71自适应控制的鲁棒性问题158

72指数收敛性与鲁棒性164

73平均方法及其在自适应系统分析中的应用171

74改善自适应系统鲁棒性的方法192

第八章基于人工神经元网络的自适应控制197

81神经元网络的结构197

82神经元网络的学习算法204

83基于神经元网络的辨识和控制结构209

84基于神经元网络的内模控制214

第九章自适应控制的应用226

91工业自适应控制器及其应用226

92自适应技术在一些复杂系统中的应用232

附录关于平均方法的一些定义和定理251

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