预测控制的理论与方法
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作者： 丁宝苍 著
出 版 社： 机械工业出版社
出版时间： 2008-5-1字数： 299000版次： 1页数： 234印刷时间： 2008/05/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787111228981包装： 平装内容简介
本书全面介绍工业预测控制、自适应预测控制、预测控制综合方法和两步法预测控制，侧重于预测控制综合方法和阐述启发算法和综合方法的关系。第一章介绍系统、模型和预测控制的概念，包括从经典预测控制到综合型预测控制过渡的描述；第二、三、四章分别介绍模型预测启发控制、动态矩阵控制、广义预测控制；第五章介绍针对输入非线性模型的两步法预测控制；第六章介绍预测控制综合方法的一般思路；第七、八、九章介绍状态可测情况下预测控制的综合方法，主要考虑多包描述不确定系统，可以说是首次全面介绍鲁棒预测控制；第十章介绍输出反馈预测控制的综合方法。全书辨证地看待预测控制的各种方法，为科研人员提供研究思路，为工程技术人员提供理解和应用预测控制的关键问题和解决方法。
本书可作为自动化专业研究生教材，预测控制理论研究者和工程技术人员参考用书。
目录
序
前言
第一章系统、模型与预测控制
第一节系统，
第二节数学模型
第三节状态空间模型与输入输出模型
一、状态空间模型，
二、传递函数模型
三、脉冲响应与卷积模型
第四节连续时间系统的离散化
一、状态空间模型
二、脉冲传递函数模型
三、脉冲响应与卷积模型
第五节预测控制及其基本特征
一、流派和发展历史
二、预测控制的基本特征
三、工业预测控制的“三大原理”
第六节三种典型的预测控制优化问题
一、无穷时域
二、有限时域：经典预测控制
三、有限时域：综合型预测控制
第七节有限时域控制：采用“三大原理”的例子
第八节无穷时域控制：双模次优控制的例子
一、三个相关控制问题
二、次优解
三、可行性与稳定性分析
四、数值例子
第九节从经典预测控制到综合型预测控制
第二章模型算法控制
第一节算法原理
一、脉冲响应模型
二、模型预测与反馈校正
三、优化控制：单入单出情形
四、优化控制：多入多出情形
第二节约束的处理
第三节预测控制的一般实施方式
第三章动态矩阵控制
第一节阶跃响应模型及其辨识
第二节算法原理
一、单入单出情形
二、单入单出情形：另一种推导方式
三、多入多出情形
四、MATLAB工具箱的说明
第三节约束的处理
第四章广义预测控制
第一节算法原理
一、预测模型
二、丢番图方程的解法
三、滚动优化
四、在线辨识与校正
第二节一些基本性质
第三节与模型系数无关的稳定性结论
一、广义预测控制向线性二次型问题的转化
二、稳定性证明的工具：Kleinman控制器
三、与Kleinman控制器形似的广义预测控制律
四、基于Kleinman控制器的广义预测控制的稳定性
第四节多变量系统和约束系统情形
一、多变量广义预测控制
二、约束的处理
第五节加入终端等式约束的广义预测控制
第五章两步法预测控制
第一节两步法广义预测控制
一、无约束情形
二、有输入饱和约束情形
第二节两步法广义预测控制的稳定性
……
第六章预测控制综合方法概略
第七章状态反馈预测控制综合
第八章有限切换时域的预测控制综合
第九章预测控制综合的开环优化与闲环优化
第十章输出反馈预测控制综合
附录中英文对照表
参考文献
书摘插图
第一章系统、模型与预测控制
在20世纪70年代，工业界（而不是控制理论界）首先构思出预测控制。在20世纪80年代，预测控制受到越来越广泛的重视。到现在，毫无疑问预测控制是化工和其他一些领域里应用最多的多变量控制算法。预测控制几乎可以用于任何的控制问题，在如下一些问题中预测控制最显其优势：
操作变量和被控变量的维数很高；
操作变量和被控变量都需要满足物理约束：
控制指标经常变化和/或设备（传感器/执行器）易出现故障；
时滞系统。
预测控制中一些著名的算法包括动态矩阵控制（DMC）、模型算法控制（MAC）、广义预测控制（GPC）等。这些算法在某些细节上有所不同，但是主要思想都是类似的。最基本的线性无约束预测控制算法与线性二次型控制很接近，具有解析解。在考虑约束时，一般在每个采样时刻在线实时求解十个优化问题。预测控制充分利用当今计算机的强大运算功能，来达到其优良的控制效果。
……
