預測控製係統及其應用/電氣自動化新技術叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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本書是作者近年來從事預測控製――一類新型計算機控製算

法方麵教學和科研工作的總結。全書深入淺齣、係統地介紹瞭模型

算法控製（MAC）、動態矩陣控製（DMC）、廣義預測控製（GPC）、廣

義預測極點配置控製（GPP）等幾種主要預測控製算法的基本原

理、設計方法、參數選擇及閉環特性分析等，並且用內模控製結構

將各類預測控製算法統一起來，給齣瞭它們的統一格式。此外，還

將預測控製與自適應控製結閤起來，分析瞭自適應預測控製算法

的全局收斂性。全書突齣理論聯係實際，給齣瞭8個工業應用實

例，實用性強，且內容新穎，條理清晰，反映瞭國內外預測控製的最

新成就。

本書適宜於從事電氣自動化技術的工程技術人員閱讀，也可

作為大專院校工業自動化、自動控製、計算機應用等專業的教材和

教學參考書。

目 錄
《電氣自動化新技術叢書》序言
前言
第1章 緒論
第2章 內部模型控製
2.1內部模型與內模控製器設計
2.1.1內部模型
2.1.2內模控製（IMC）係統的性質
2.1.3內模控製器設計
2.1.4非最小相位係統非參數模型內模控製器設計
2.1.5開環不穩定係統內模控製器設計
2.2推理控製
2.2.1推理控製係統的構成
2.2.2推理控製器設計
2.2.3模型誤差對係統性能的影響
2.2.4輸齣可測條件下的推理控製
2.3Smith預測控製
2.3.1Smith預測控製的時延補償原理
2.3.2Smith預測控製器的內模控製結構設計
2.3.3閉環係統特性
2.4Jury穩定判據
2.5自校正內模控製器
2.5.1采用辨識參數模型的自校正控製算法
2.5.2采用辨識參數模型再轉換為非參數模型的
自校正控製算法
2.5.3采用帶誤差死區的自校正控製算法
2.6熱水鍋爐的內模控製
2.6.1數學模型及內模控製器設計
2.6.2實時控製中的幾個問題
2.7造紙機的增益自適應內模控製
2.7.1造紙過程簡介
2.7.2係統數學模型及控製器設計
2.7.3仿真及實控結果
第3章 模型算法控製
3.1單步模型算法控製
3.1.1輸齣預測
3.1.2參考軌跡
3.1.3最優控製律計算
3.1.4閉環係統特性
3.1.5純時延係統的預測控製
3.2多步模型算法控製（MAC）
3.2.1多步輸齣預測
3.2.2最優控製律計算
3.2.3MAC的IMC結構
3.2.4閉環係統特性
3.3增量型模型算法控製（IMAC）
3.3.1多步輸齣預測
3.3.2最優控製律計算
3.3.3IMAC的IMC結構
3.3.4閉環係統特性
3.4模型算法控製係統對象模型和控製器的最小化形式
3.4.1MAC非最小化模型與最小化模型的轉換
3.4.2MAC控製器的最小化形式
3.4.3IMAC控製器的最小化形式
3.5模型算法控製係統的穩定性與魯棒性
3.5.1模型匹配時MAC係統的穩定性
3.5.2模型失配時MAC係統的穩定魯棒性
3.6預測控製係統的參數選擇
3.6.1控製參數P、M、Q、λ的選擇
3.6.2采樣周期T↓0與模型長度N的選擇
3.7單值模型算法預測控製
3.7.1控製律計算
3.7.2閉環係統特性
3.7.3閉環穩定性分析
3.8自校正模型算法控製器
3.8.1采用估計參數模型的自校正顯式算法
3.8.2采用帶誤差死區的自校正顯式算法
3.8.3采用直接辨識控製器參數的自校正隱式算法
3.8.4采用誤差預報的自校正控製算法
3.9燃煤電站球磨機的模型算法控製
3.9.1係統的控製要求與特性
3.9.2球磨機模型算法控製
3.9.3控製器的工程實踐
第4章 動態矩陣控製
4.1多步動態矩陣控製
4.1.1預測模型
4.1.2最優控製律計算
4.1.3DMC的IMC結構
4.1.4閉環係統特性
4.2極點配置動態矩陣控製
4.2.1多步輸齣預測
4.2.2控製器設計
4.2.3閉環極點配置
4.3動態矩陣控製器的最小化形式
4.3.1DMC非最小化對象模型與最小化對象
模型間的轉換
4.3.2DMC控製器的最小化形式
4.4動態矩陣控製係統的狀態空間分析
4.4.1DMC係統的狀態空間描述
4.4.2狀態觀測器
4.4.3MAC係統狀態空間描述及其與DMC的統一格式
4.5雙值動態矩陣控製
4.5.1雙值動態矩陣控製算法
4.5.2關於雙值動態矩陣控製的討論
4.6自校正動態矩陣控製器
4.6.1采用估計參數模型的自校正顯式算法
4.6.2采用帶誤差死區的自校正顯式算法
4.6.3采用直接辨識控製器參數的自校正隱式算法
4.7高溫力學材料試驗機的動態矩陣控製
4.7.1高溫力學材料試驗機的結構
4.7.2計算機控製係統構成
4.7.3預測補償動態矩陣控製算法
4.7.4實時控製結果
第5章 廣義預測控製
5.1廣義預測控製的基本型式
5.1.1多步輸齣預測及Diophantine方程的遞推解
5.1.2最優控製律計算
5.1.3GPC 的IMC結構
5.1.4閉環係統特性
5.1.5.顯式廣義預測自校正控製器
5.2具有模型誤差修正的廣義預測控製
5.2.1j步導前輸齣
5.2.2最優控製律計算
5.2.3係統的IMC結構和閉環係統特性
5.2.4引入濾波器T（z↑1）的廣義預測控製
5.2.5顯式廣義預測自校正控製器
5.3控製器采用原模型參數的廣義預測控製
5.3.1多步導前輸齣與最優控製律計算
5.3.2簡化控製律
5.3.3控製器用原模型參數廣義預測控製自校正算法
5.4直接辨識控製器參數的隱式廣義預測控製
5.4.1廣義預測控製律計算
5.4.2隱式廣義預測自校正控製器
5.5采用兩個辨識器的隱式廣義預測控製
5.5.1多步導前輸齣
5.5.2最優控製律計算
5.5.3等價廣義性能指標
5.5.4參數辨識方程與辨識算法
5.6廣義預測控製的穩定性和魯棒性
5.6.1GPC係統的閉環穩定性
5.6.2GPC係統的魯棒性
5.7單值廣義預測控製
5.7.1單值GPC控製律計算
5.7.2閉環係統特性
5.7.3閉環係統穩定性分析
5.7.4討論
5.8工業鍋爐的加權廣義預測自校正控製
5.8.1工業鍋爐及其控製
5.8.2計算機控製係統的構成
5.8.3加權廣義預測控製器
5.8.4廣義預測自校正控製在鍋爐上的實現
5.8.5實際運行結果
第6章 極點配置廣義預測控製
6.1廣義預測極點配置（GPP）控製
6.1.1廣義輸齣預測誤差
6.1.2最優控製律計算
6.1.3閉環係統特性與極點配置
6.1.4顯式廣義預測極點配置自校正控製器
6.2廣義預測極點配置加權控製
6.2.1基於CARMA模型的廣義預測控製
6.2.2P步加權控製律
6.2.3閉環係統輸齣方程及閉環極點配置
6.2.4顯式廣義預測零極點配置自校正加權控製器
6.3煤氣罩式退火爐的廣義預測極點配置加權控製
6.3.1罩式退火爐的結構及計算機控製係統的構成
6.3.2罩式退火爐的數學模型
6.3.3控製器設計
6.3.4實際運行結果
第7章 神經網絡在預測控製中的應用
7.1概述
7.2神經模型學習規則及學習算法
7.2.1單神經元模型
7.2.2神經網絡的學習規則
7.2.3誤差反嚮傳播（BP）神經網絡
7.2.4Hopfield神經網絡
7.3基於神經網絡的內模控製
7.3.1神經網絡內部模型的建立
7.3.2神經網絡逆模型的建立
7.3.3基於BP網絡的自校正內模控製
7.4基於神經網絡的增量型模型算法控製
7.4.1多步輸齣預測與優化指標
7.4.2神經網絡模型算法控製
7.5基於神經網絡解耦的廣義預測控製
7.5.1多變量係統的耦閤程度及解耦
7.5.2基於神經網絡的靜態解耦
7.5.3基於神經網絡的動態解耦
7.5.4單變量係統廣義預測控製
7.6電加熱爐的神經網絡預測控製
7.6.1電加熱爐的神經網絡內模控製
7.6.2電加熱爐的神經網絡解耦廣義預測控製
第8章 預測控製算法的內模結構及其統一格式
8.1各類預測控製算法的內模結構及其統一格式
8.2基於非參數模型IMAC及DMC係統的內模結構
及其統一格式
8.3基於參數模型GPC及GPP係統的內模結構
及其統一格式
8.3.1GPC係統的內模結構及其統一格式
8.3.2GPP係統的內模結構及其統一格式
8.4結束語
第9章 自適應預測控製算法的收斂性分析
9.1顯式模型算法自校正控製器的全局收斂性
9.1.1多步輸齣預測與控製律計算
9.1.2顯式自校正算法的全局收斂性
9.2隱式模型算法自校正控製器的全局收斂性
9.2.1多步輸齣預測與控製律計算
9.2.2隱式自校正算法的全局收斂性
9.3顯式廣義預測自校正控製器的全局收斂性
9.3.1多步輸齣預測與控製律計算
9.3.2顯式自校正控製算法的全局收斂性
9.4隱式廣義預測自校正控製器的全局收斂性
9.4.1多步輸齣預測及控製律計算
9.4.2隱式廣義預測自校正控製算法
9.4.3隱式廣義預測自校正算法的全局收斂性
第10章 預測控製的現狀和發展前景
參考文獻
· · · · · · (收起)