魯棒預(yù)測控制是在預(yù)測控制的基礎(chǔ)上考慮到實際系統(tǒng)存在著模型不精確或者參數(shù)時變、未知擾動等各種不確定性而發(fā)展起來的先進(jìn)控制技術(shù)。如何在魯棒預(yù)測控制的基礎(chǔ)上有效處理時變時滯對系統(tǒng)的影響成為工業(yè)過程控制亟待解決的問題。本書針對具有時變時滯的工業(yè)過程可能存在參數(shù)時變、強(qiáng)干擾、執(zhí)行器故障、非線性、多階段切換、時變跟蹤軌跡等問題，重點介紹了基于魯棒預(yù)測控制思想以解決這些問題的先進(jìn)技術(shù)和方法。其主要內(nèi)容為作者和所在團(tuán)隊的項目經(jīng)驗及科研成果，包括線性控制、容錯控制、非線性控制和切換控制等相關(guān)內(nèi)容。
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目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 魯棒預(yù)測控制簡述 2
1.3 魯棒預(yù)測控制研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)分析 5
1.4 預(yù)備知識 11
1.4.1 主要定義和引理 11
1.4.2 主要符號說明 14
1.5 本書的主要工作 15
1.5.1 本書主要研究思路 15
1.5.2 章節(jié)簡介 15
第2章 離散線性系統(tǒng)時滯依賴魯棒預(yù)測控制 17
2.1 引言 17
2.2 未知干擾下不確定性系統(tǒng)時滯依賴魯棒約束預(yù)測控制 18
2.2.1 問題描述 18
2.2.2 新型多自由度狀態(tài)空間模型 19
2.2.3 魯棒約束預(yù)測控制器設(shè)計 20
2.3 具有部分執(zhí)行器故障的時變時滯系統(tǒng)魯棒預(yù)測容錯控制 28
2.3.1 問題描述 28
2.3.2 魯棒預(yù)測容錯控制器設(shè)計 29
2.4 水箱系統(tǒng)研究 32
2.4.1 系統(tǒng)描述 32
2.4.2 過程模型 33
2.4.3 仿真研究1 34
2.4.4 仿真研究2 37
2.4.5 軟件設(shè)計和應(yīng)用 50
2.5 多輸入多輸出溫室過程仿真研究 58
2.5.1 過程模型 58
2.5.2 仿真結(jié)果和分析 59
2.6 本章小結(jié) 61
第3章 基于T-S模型的離散時滯系統(tǒng)魯棒模糊預(yù)測控制 62
3.1 引言 62
3.2 具有時變時滯的工業(yè)過程魯棒模糊預(yù)測控制 63
3.2.1 具有T-S模糊模型的系統(tǒng)描述 63
3.2.2 擴(kuò)展的T-S模糊模型 64
3.2.3 魯棒模糊預(yù)測控制器設(shè)計 66
3.3 基于執(zhí)行器部分失效的離散非線性系統(tǒng)模糊預(yù)測容錯控制 76
3.3.1 過程描述 76
3.3.2 模糊預(yù)測容錯控制器設(shè)計 77
3.4 基于時變設(shè)定值軌跡的輸出反饋魯棒模糊預(yù)測控制 82
3.4.1 系統(tǒng)模型建立 82
3.4.2 新型擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間模型建立 83
3.4.3 非線性輸出反饋魯棒控制器設(shè)計 84
3.5 CSTR過程仿真研究 92
3.5.1 過程描述 92
3.5.2 T-S模糊模型的建立 93
3.5.3 結(jié)果與分析 96
3.6 本章小結(jié) 105
第4章 具有一定概率的執(zhí)行器故障系統(tǒng)隨機(jī)魯棒預(yù)測容錯控制 106
4.1 引言 106
4.2 隨機(jī)魯棒預(yù)測容錯控制 106
4.2.1 問題描述 106
4.2.2 隨機(jī)魯棒預(yù)測容錯控制器設(shè)計 107
4.3 水箱概率故障仿真研究 118
4.3.1 系統(tǒng)描述和過程模型 118
4.3.2 仿真結(jié)果 118
4.4 本章小結(jié) 125
第5章 具有區(qū)間時變時滯的多階段間歇過程魯棒切換預(yù)測控制 126
5.1 引言 126
5.2 多階段間歇過程魯棒切換預(yù)測控制 126
5.2.1 切換過程分析 126
5.2.2 魯棒切換預(yù)測控制器設(shè)計 129
5.3 具有時變時滯的多階段間歇過程魯棒預(yù)測容錯控制 143
5.3.1 多階段故障系統(tǒng)閉環(huán)模型建立 143
5.3.2 魯棒容錯切換預(yù)測控制器 147
5.4 注塑成型過程仿真研究 160
5.4.1 系統(tǒng)描述 160
5.4.2 模型建立 161
5.4.3 多階段切換運行控制效果 164
5.4.4 多階段切換容錯控制效果 169
5.5 本章小結(jié) 175
第6章 多階段間歇過程時滯依賴魯棒異步切換預(yù)測控制 176
6.1 引言 176
6.2 具有時變設(shè)定值的多階段間歇過程魯棒預(yù)測異步切換控制 177
6.2.1 異步切換系統(tǒng)描述與建模 177
6.2.2 多階段異步切換控制器設(shè)計 180
6.3 非線性多階段間歇過程魯棒模糊預(yù)測異步切換控制 198
6.3.1 多階段非線性模型建立 198
6.3.2 非線性間歇過程控制器設(shè)計 201
6.4 具有執(zhí)行器故障的多階段間歇過程魯棒異步切換預(yù)測容錯控制 210
6.4.1 問題描述 210
6.4.2 魯棒異步切換容錯控制器設(shè)計 214
6.5 仿真實驗與結(jié)果 229
6.5.1 線性系統(tǒng)仿真 229
6.5.2 非線性系統(tǒng)仿真 232
6.5.3 執(zhí)行器故障系統(tǒng)仿真 241
6.6 本章小結(jié) 245
第7章 總結(jié)與展望 246
7.1 總結(jié) 246
7.2 展望 247
參考文獻(xiàn) 249
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