目錄
第1章 緒論 1
1.1 PID與預(yù)測控制 1
1.2 雙層結(jié)構(gòu)預(yù)測控制 4
1.3 遞階結(jié)構(gòu)預(yù)測控制 6
第2章 過程測試及非參數(shù)模型辨識(shí) 10
2.1 面向模型辨識(shí)的過程測試信號(hào) 10
2.1.1 階躍測試信號(hào) 10
2.1.2 白噪聲測試信號(hào) 11
2.1.3 偽隨機(jī)二進(jìn)制序列 11
2.1.4 廣義二進(jìn)制噪聲 12
2.2 階躍響應(yīng)模型辨識(shí) 13
2.2.1 待辨識(shí)模型的描述 14
2.2.2 數(shù)據(jù)處理 16
2.2.3 模型辨識(shí)方法 17
2.2.4 數(shù)值仿真 22
第3章 穩(wěn)態(tài)目標(biāo)計(jì)算56
3.1 穩(wěn)態(tài)目標(biāo)計(jì)算原理 56
3.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化 61
3.3 目標(biāo)跟蹤 68
3.4 可行性判定與軟約束調(diào)整 69
3.4.1 升序方法 70
3.4.2 降序方法 73
第4章 穩(wěn)定過程的雙層動(dòng)態(tài)矩陣控制 83
4.1 開環(huán)預(yù)測 89
4.2 穩(wěn)態(tài)目標(biāo)計(jì)算 97
4.3 動(dòng)態(tài)控制 110
4.4 仿真算例 118
第5章 含積分過程的雙層動(dòng)態(tài)矩陣控制 120
5.1 積分過程 120
5.2 開環(huán)預(yù)測 127
5.3 穩(wěn)態(tài)目標(biāo)計(jì)算132
5.3.1 第一步，問題描述 132
5.3.2 第二步，積分CV的分類 137
5.3.3 第三步，SSTC的約束 138
5.4 動(dòng)態(tài)控制 140
5.4.1 第四步，動(dòng)態(tài)控制設(shè)定值計(jì)算 140
5.4.2 第五步，動(dòng)態(tài)跟蹤優(yōu)化問題 141
5.5 仿真算例 146
第6章 基于狀態(tài)空間模型的雙層模型預(yù)測控制 203
6.1 人工干擾模型與可檢測性 204
6.2 開環(huán)預(yù)測 210
6.3 穩(wěn)態(tài)目標(biāo)計(jì)算 213
6.4 動(dòng)態(tài)控制 217
第7章 雙層預(yù)測控制的無靜差特性、靜態(tài)非線性和變自由度算法 224
7.1 基于狀態(tài)空間模型和目標(biāo)跟蹤算法的穩(wěn)態(tài)目標(biāo)計(jì)算 224
7.1.1 所有外部目標(biāo)有相同的重要性 225
7.1.2 被控變量外部目標(biāo)的重要性高于操縱變量外部目標(biāo) 226
7.2 基于二次規(guī)劃的動(dòng)態(tài)控制和無靜差特性 227
7.2.1 以狀態(tài)構(gòu)造性能指標(biāo) 227
7.2.2 雙層動(dòng)態(tài)矩陣控制 238
7.3 工業(yè)預(yù)測控制的靜態(tài)非線性變換方法 239
7.4 變自由度的雙層預(yù)測控制 240
7.4.1 沒有變結(jié)構(gòu)的仿真算例 241
7.4.2 操縱變量變結(jié)構(gòu)仿真算例 243
7.4.3 被控變量變結(jié)構(gòu)仿真算例 245
第8章 兩步法狀態(tài)空間預(yù)測控制 250
8.1 兩步法狀態(tài)反饋預(yù)測控制 250
8.2 兩步法狀態(tài)反饋預(yù)測控制的穩(wěn)定性 252
8.3 基于半全局穩(wěn)定性的兩步法狀態(tài)反饋預(yù)測控制的吸引域設(shè)計(jì) 255
8.3.1 系統(tǒng)矩陣無單位圓外特征值 255
8.3.2 系統(tǒng)矩陣有單位圓外特征值 257
8.3.3 數(shù)值例子 258
8.4 兩步法輸出反饋預(yù)測控制 265
8.5 兩步法輸出反饋預(yù)測控制的穩(wěn)定性 266
第9章 廣義預(yù)測控制 272
9.1 單變量廣義預(yù)測控制的基本算法 272
9.1.1 預(yù)測模型 272
9.1.2 丟番圖方程的解法 273
9.1.3 滾動(dòng)優(yōu)化 275
9.1.4 在線辨識(shí)與校正 278
9.2 兩步法廣義預(yù)測控制 278
9.2.1 無約束 279
9.2.2 有輸入飽和約束 279
9.3 最小拍控制相關(guān)的廣義預(yù)測控制穩(wěn)定性判據(jù) 280
9.4 兩步法廣義預(yù)測控制的穩(wěn)定性 283
9.4.1 基于Popov穩(wěn)定性定理的結(jié)論 283
9.4.2 尋找控制器參數(shù)的兩個(gè)算法 284
9.4.3 實(shí)際非線性界的確定方法 285
9.5 兩步法廣義預(yù)測控制的吸引域 286
9.5.1 控制器的狀態(tài)空間描述 286
9.5.2 吸引域相關(guān)穩(wěn)定性 287
9.5.3 吸引域的計(jì)算方法 288
9.5.4 數(shù)值例子 290
參考文獻(xiàn) 295