“中國制造2025”出版工程--網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)預測控制
定 價:78 元
叢書名:“中國制造2025”出版工程
- 作者:李少遠、鄭毅、薛斌強 著
- 出版時間:2019/2/1
- ISBN:9787122330802
- 出 版 社:化學工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁碼:263
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書主要針對網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)中,如何設計預測控制的估計器、控制器、協(xié)調策略等方面問題進行講解。內容包括網(wǎng)絡化滾動時域狀態(tài)估計,網(wǎng)絡化預測控制的設計與分析以及以保證狀態(tài)估計性能的滾動時域調度策略;典型的基于Nash優(yōu)化、局部性能指標、全局性能指標、作用域優(yōu)化的分布式預測控制設計方法和系統(tǒng)綜合;最后介紹了網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)預測控制在冶金過程中的典型應用實例。
本書主要面向預測控制、網(wǎng)絡控制、信息物理系統(tǒng)等方向的研究人員、博士、碩士研究生以及流程工業(yè)、電力、冶金等行業(yè)的控制工程師。
第1章 網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀1
1.1 背景 / 2
1.2 網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)預測控制研究現(xiàn)狀 / 4
1.2.1 網(wǎng)絡化滾動時域估計的研究現(xiàn)狀 / 4
1.2.2 分布式預測控制的研究現(xiàn)狀及分類 / 5
1.3 本書的主要內容 / 8
參考文獻 / 9
第2章 具有隨機丟包的網(wǎng)絡化系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計13
2.1 概述 / 14
2.2 具有反饋通道丟包的網(wǎng)絡化系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計 / 15
2.2.1 問題描述 / 15
2.2.2 網(wǎng)絡化滾動時域狀態(tài)估計器設計 / 17
2.2.3 估計器的性能分析 / 20
2.2.4 數(shù)值仿真 / 26
2.3 具有兩通道丟包的網(wǎng)絡化系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計 / 30
2.3.1 問題描述 / 30
2.3.2 網(wǎng)絡化滾動時域狀態(tài)估計器設計 / 32
2.3.3 估計器的性能分析 / 36
2.3.4 數(shù)值仿真 / 40
2.4 本章小結 / 46
參考文獻 / 47
第3章 網(wǎng)絡化系統(tǒng)的預測控制器設計49
3.1 概述 / 50
3.2 具有有界丟包的網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的預測控制 / 51
3.2.1 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的建!/ 52
3.2.2 基于終端凸集約束的網(wǎng)絡化預測控制器設計 / 55
3.2.3 網(wǎng)絡化預測控制器的可行性與穩(wěn)定性分析 / 59
3.2.4 數(shù)值仿真 / 63
3.3 具有控制輸入量化的網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的魯棒預測控制 / 67
3.3.1 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的建模 / 67
3.3.2 穩(wěn)定性分析和魯棒預測控制器設計 / 70
3.3.3 數(shù)值仿真 / 84
3.4 本章小結 / 88
參考文獻 / 89
第4章 具有通信約束的網(wǎng)絡化系統(tǒng)的滾動時域調度91
4.1 概述 / 92
4.2 網(wǎng)絡化滾動時域調度 / 93
4.2.1 問題描述 / 93
4.2.2 滾動時域調度策略 / 95
4.3 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計 / 99
4.4 網(wǎng)絡化滾動時域估計器的性能分析 / 101
4.5 數(shù)值仿真與物理實驗 / 106
4.5.1 數(shù)值仿真 / 106
4.5.2 雙容液位系統(tǒng)實驗 / 110
4.6 本章小結 / 117
參考文獻 / 117
第5章 局部性能指標的分布式預測控制119
5.1 概述 / 120
5.2 基于納什最優(yōu)的分布式預測控制 / 121
5.2.1 分布式預測控制器設計 / 121
5.2.2 性能分析 / 122
5.2.3 局部通信故障下一步預測優(yōu)化策略的性能分析 / 125
5.2.4 仿真實例 / 130
5.3 保證穩(wěn)定性的約束分布式預測控制 / 135
5.3.1 問題描述 / 135
5.3.2 分布式預測控制設計 / 136
5.3.3 性能分析 / 142
5.3.4 仿真實例 / 149
5.4 本章小結 / 152
參考文獻 / 153
第6章 協(xié)調分布式系統(tǒng)預測控制155
6.1 概述 / 156
6.2 非迭代協(xié)調分布式預測控制 / 157
6.2.1 狀態(tài)、輸入耦合分布式系統(tǒng) / 157
6.2.2 局部預測控制器設計 / 158
6.2.3 性能分析 / 162
6.2.4 仿真實例 / 166
6.3 保證穩(wěn)定性的約束協(xié)調分布式預測控制 / 171
6.3.1 分布式系統(tǒng)描述 / 171
6.3.2 局部預測控制器設計 / 172
6.3.3 性能分析 / 176
6.3.4 仿真實例 / 182
6.4 本章小結 / 186
參考文獻 / 186
第7章 通信約束下的分布式系統(tǒng)預測控制188
7.1 概述 / 189
7.2 基于作用域優(yōu)化的分布式預測控制 / 190
7.2.1 狀態(tài)、輸入耦合分布式系統(tǒng) / 190
7.2.2 局部預測控制器設計 / 191
7.2.3 性能分析 / 200
7.2.4 數(shù)值結果 / 205
7.3 高靈活性的分布式模型預測控制 / 211
7.3.1 分布式系統(tǒng)描述 / 212
7.3.2 局部預測控制器設計 / 213
7.3.3 性能分析 / 219
7.3.4 仿真實例 / 225
7.4 本章小結 / 233
參考文獻 / 233
第8章 應用實例:加速冷卻過程的分布式模型預測控制235
8.1 概述 / 236
8.2 加速冷卻過程 / 237
8.2.1 加速冷卻過程工藝及裝置儀表 / 237
8.2.2 加速冷卻過程模擬平臺 / 239
8.2.3 工藝控制要求 / 241
8.3 裝置熱平衡方程 / 242
8.4 基于優(yōu)化目標再計算的分布式預測控制 / 244
8.4.1 子系統(tǒng)優(yōu)化目標再計算 / 245
8.4.2 子系統(tǒng)狀態(tài)空間模型 / 246
8.4.3 擴展Kalman 全局觀測器 / 249
8.4.4 局部預測控制器 / 250
8.4.5 局部狀態(tài)預估器 / 253
8.4.6 局部控制器迭代求解算法 / 253
8.5 模擬平臺算法驗證 / 254
8.6 本章小結 / 259
參考文獻 / 259
索引261