本書主要分為八章。第一章從宏觀的角度介紹了自適應控制理論提出的背景和意義，特別是給出了理論發(fā)展的主要節(jié)點；第二章給出了自適應控制理論所基于的數(shù)學基礎；第三章討論了實時參數(shù)估計相關的概念和主要理論方法；第四章討論了模型參考自適應控制；第五章是自校正控制；第六章討論了一些主要的非自適應控制,這部分內容作為基本自適應控制的拓展；第七章講解了自適應觀測器的設計；第八章給出了關于自適應控制理論的應用實例。本書可作為普通高等院校電氣、自動化、控制理論與控制工程等相關專業(yè)的教材。
編寫這本書的初衷是為北京理工大學高年級本科生開設的“自適應控制理論及其應用”和研究生開設的“自適應與魯棒控制”課程提供教材。起初，我們在教授這兩門課程時，選用自適應控制的經(jīng)典教科書——瑞典著名科學家Karl Johan strm的《Adaptive Control》作為教材，但實際教學中發(fā)現(xiàn)，學生尤其是本科生對全英教材的領悟有一定的局限。因此，我們編寫了一本適合高年級本科生及研究生的中文教材。在編寫的過程中，我們遵循的原則是“博采眾長、有所取舍”，因此廣泛參考了國內外的相關教材，并進行了有目的的取舍。希望本書能體現(xiàn)出自適應控制理論最核心和最關鍵的知識點，并由此培養(yǎng)學生獨立思考解決問題的能力。本書主要分為8章。第1章主要是從宏觀的角度闡述了自適應控制理論提出的背景和意義；第2章介紹了自適應控制的數(shù)學基礎；第3章介紹了實時參數(shù)估計；第4章介紹了模型參考自適應控制；第5章介紹了自校正控制；第6章介紹了一些主要的非線性自適應控制,這部分內容作為基本自適應控制的拓展；第7章介紹了自適應觀測器的設計；第8章列舉了幾個關于自適應控制理論的應用實例。在本書的編寫過程中，北京理工大學系統(tǒng)與仿真實驗室的老師給予了我們很大的支持，如王肇敏高級實驗師、孟秀云教授、單家元教授、劉永善副教授、徐紅副教授、賈慶忠副教授、王佳楠副教授、丁艷副教授、王彥愷講師等對于本書的編寫多有幫助，在此表示感謝。在本課程的多年教學過程中，我們根據(jù)教學過程中獲得的反饋進一步改進和更新了教材內容。同時，部分學生的相關應用實例也被列入了本書之中，由于對本書做出貢獻的人較多，難以一一列舉，在此僅列出部分名單如下：蘭宏煒、劉惠明、鄧劍峰、張宇桐等。本書的出版得到了北京理工大學“雙一流”研究生精品教材項目資助。最后，對于北京理工大學出版社在本書編寫過程中的協(xié)助工作以及提出的建議表示深深的感謝！作者
張衛(wèi)忠，博士，1980年出生，江蘇宜興人，2002年本科畢業(yè)于哈爾濱工程大學電氣工程自動化專業(yè)，2005年碩士畢業(yè)于上海交通大學自動化系控制理論與控制工程專業(yè)，2009年以杰出研究生畢業(yè)于美國路易斯維爾大學電氣與計算機工程系。2010年進入北京理工大學，現(xiàn)在北京理工大學宇航學院飛行器控制系從事教學科研工作。主持國家自然基金項目青年項目，參與國家自然基金重大項目子課題及面上項目子課題等科研項目。發(fā)表SCI論文、EI論文多篇，主要研究方向為導航、制導與控制。
第1章自適應控制概述00
1.1自動控制的提出00
1.2自適應控制的創(chuàng)立00
1.3自適應控制系統(tǒng)的類型00
1.4自適應控制理論的發(fā)展0
習題0
第2章自適應控制的數(shù)學基礎0
2.1狀態(tài)方程、傳遞函數(shù)與時序模型0
2.1.1連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)方程與傳遞函數(shù)0
2.1.2離散系統(tǒng)的狀態(tài)方程、脈沖傳遞函數(shù)0
2.1.3時序模型0
2.2Diophantine方程與非最小實現(xiàn)0
2.3Lyapunov穩(wěn)定性理論0
2.4超穩(wěn)定性理論0
習題0
第3章實時參數(shù)估計0
3.1系統(tǒng)辨識的基本概念0
3.2最小二乘法0
3.3遞推最小二乘法0
3.4具有遺忘因子的遞推最小二乘法0
3.5閉環(huán)系統(tǒng)辨識0
3.5.1問題的出現(xiàn)0
3.5.2什么是閉環(huán)系統(tǒng)可辨識0
3.5.3閉環(huán)狀態(tài)下的辨識方法和可辨識條件0
習題0
第4章模型參考自適應控制0
4.1系統(tǒng)結構0
4.2MIT法則0
4.3基于李氏理論的模型參考自適應0
習題0
第5章自校正控制0
5.1自校正系統(tǒng)原理0
5.2極點配置自校正控制0
5.3最小方差自校正控制0
5.3.1預測模型0
5.3.2最小方差控制0
5.3.3最小方差自校正調節(jié)器0
習題0
第6章非線性自適應控制0
6.1非線性自適應后推控制0
6.1.1反饋線性化0
6.1.2自適應反饋線性化0
6.1.3后推0
6.1.4自適應后推0
6.2自適應逆控制0
6.3變結構自適應控制0
6.3.1發(fā)展脈絡0
6.3.2單變量變結構自適應控制0
6.3.3多變量變結構自適應控制0
6.4魯棒自適應控制0
6.4.1H控制概念0
6.4.2魯棒穩(wěn)定性與H性能指標之間的關系0
6.4.3H自校正控制0
習題
第7章自適應觀測器的設計
7.1基本設計方法
7.2連續(xù)系統(tǒng)的自適應觀測器
7.2.1可觀測標準型與非最小實現(xiàn)
7.2.2典型自適應觀測器
7.3離散系統(tǒng)的自適應觀測器
7.3.1系統(tǒng)表現(xiàn)與問題的設定
7.3.2典型離散自適應觀測器
7.4自適應觀測器在自適應控制系統(tǒng)中的應用
習題
第8章自適應控制的應用
8.1發(fā)展歷史
8.2導彈自適應滑模制導律
8.2.1問題模型
8.2.2自適應滑模制導律設計
8.2.3應用效果
8.3針對火星探測器的自適應模型逆控制器設計
8.3.1問題背景
8.3.2自適應模型逆控制器設計
8.3.3數(shù)值仿真及結果分析
8.4基于模型參考自適應的四旋翼控制器設計
8.4.1問題定義
8.4.2四旋翼控制模型
8.4.3基于李雅普諾夫函數(shù)的模型參考自適應控制律設計
8.4.4仿真驗證
參考文獻
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