空间飞行器设计专业系列教材 国家十一五出版规划重点图书基于特征模型的智能自适应控制
分類: 图书,工业技术,航空、航天,
作者： 吴宏鑫，胡军，解永春著
出 版 社： 中国科学技术出版社
出版时间： 2009-1-1字数：版次： 1页数： 386印刷时间：开本： 16开印次： 1纸张：I S B N ： 9787504648846包装： 平装编辑推荐
本书是作者近三十年来从事航天和工业过程控制的经验总结和学术成果汇总。该专著系统地阐述了特征建模理论和方法，并基于此使针对高阶复杂控制对象设计低阶控制系统和智能控制系统的工作大大简化。本书立论严谨，内容新颖而实际，特别重视在实际工程应用中所提炼出来的技术实现要点。适合于从事控制技术盼专业人员和研究生作参考。
内容简介
本书系统地介绍了基于特征模型的智能自适应控制的理论、方法和实际应用问题。全书分四个部分共20章，主要包括：基本概念、理论和方法；以航天器为对象的智能自适应控制方法的应用研究和实际应用；以航天地面工程和工业过程控制为对象的实际应用情况；总结与展望。本书所提出的理论、方法和技术实现要点是作者们多年从事航天与工业过程控制的研究成果与实际经验的总结。
本书可供从事自动控制（自适应控制和智能控制）和航天控制研究与应用的各类工程技术人员参考，亦可作为高等院校有关专业的教师和研究生的教学参考书。
作者简介
吴宏鑫，1965年毕业于清华大学自动控制系。现为北京控制工程研究所研究员，博士生导师，科技委副主任，中国航天科技集团公司科技委顾问和中国空间技术研究院科技委顾问，中国科学院院士。主要从事航天和工业领域的自适应控制和智能控制理论与应用研究。提出了“全系数自适应控制理论和方法"、“特征建模"和“基于智能特征模型的智能控制方法"等，上述理论和方法已在航天控制工程与工业过程控制等实际工程中取得了成功应用。主要代表作有《全系数自适应控制理论及其应用》和《特征建模与挠性结构的控制》等。
目录
第1章 绪论
1.1 基本概念
1.2 基于特征模型的智能自适应控制方法的产生
1.3 本书内容安排
第2章 智能控制概述
2.1 智能控制的产生
2.2 智能控制的基本概念
2.3 智能控制与传统控制的主要区别
2.4 几类智能控制方法
2.5 智能控制需要进一步研究的问题
第3章 全系数自适应控制
3.1 引言
3.2 全系数之和等于1
3.3 参数估计值范围的计算
3.4 参数估计的新递推算法
3.5 输出误差预报
3.6 控制器设计
3.7 系统基本结构
3.8 工程设计技术要点
3.9 小结
第4章 特征建模
4.1 引言
4.2 特征建模的基本概念和分类
4.3 线性定常系统的特征模型
4.4 线性时变系统的特征模型
4.5 非线性定常系统的特征模型
4.6 一类变参数非线性系统的特征模型
4.7 特征建模的机理及工程应用
第5章 黄金分割控制
5.1 引言
5.2 二阶线性定常系统的黄金分割控制
5.3 黄金分割自适应控制
5.4 非线性黄金分割自适应控制
5.5 黄金分割自适应控制器的鲁棒稳定性
5.6 多变量黄金分割自适应控制系统的稳定性
第6章 特征建模与PID控制
6.1 引言
6.2 PID控制器设计的理论依据
6.3 基于对象特征模型的PID控制器设计方法
6.4 二阶系统最优化PID控制仿真
6.5 小结
第7章 航天器变结构变系数智能控制
7.1 航天器控制的特点和要求
7.2 航天器变结构变系数智能控制系统的总体结构
7.3 航天器控制的特征模型
7.4 特征模型的参数估计
7.5 基于特征模型的多变量黄金分割自适应控制
7.6 学习与推理
7.7 复杂航天器控制的发展方向
第8章 载人飞船全系数自适应再入升力控制
8.1 引言
8.2 载人飞船返回再人动力学方程
8.3 基于落点预报的全系数自适应纵向升力控制
8.4 神舟载人飞船再入升力制导规律设计简介
8.5 小结
第9章 在空间交会对接控制中的应用研究
9.1 引言
9.2 交会对接动力学模型
9.3 停泊点的非线性黄金分割自适应控制
9.4 最后平移和靠拢段的黄金分割自适应控制
9.5 小结
第10章 空间站控制技术
10.1 背景
10.2 具有两自由度太阳帆板的空问站动力学建模与控制
10.3 变构形空间站的动力学建模与控制
10.4 小结
第11章 月面巡视探测器的运动控制技术
11.1 引言
11.2 运动学建模与运动控制原理
11.3 基于智能特征模型的运动控制方案
11.4 基于特征建模的四轮主动转向控制
11.5 小结
第12章 液体远地点发动机工作期间卫星姿态的自适应控制
12.1 引言
12.2 大型三轴稳定地球同步轨道卫星的动力学特性
12.3 带液体晃动和太阳帆板挠性振动的卫星姿态动力学方程
12.4 建立特征模型
12.5 充液卫星姿态的全系数自适应控制方案
12.6 小结
第13章 大型复杂挠性卫星智能自适应控制
13.1 复杂卫星的动力学模型
13.2 自适应控制器设计
13.3 数值仿真研究
13.4 小结
第14章 基于特征模型的双柔性机械臂协调控制
14.1 提出问题
14.2 双柔性机械臂的运动学及动力学模型
14.3 基于奇异摄动方法的双柔性机械臂模型分解
14.4 系统模型确定时的协调控制器设计
14.5 双臂协调操作的自适应控制器设计
14.6 仿真实例
第15章 基于特征模型的智能结构振动主动控制
15.1 引言
15.2 压电智能柔性旋转梁系统建模
15.3 控制算法
15.4 压电智能柔性旋转梁主动振动控制实验研究
15.5 小结
第16章 带可伸缩挠性结构航天器姿态控制实验研究
16.1 引言
16.2 带可伸缩挠性附件的单轴气浮台实验系统
16.3 系统模型及技术指标
16.4 姿态机动与振动抑制方法及实验
16.5 小结
第17章 液压釜温度自适应预测控制
17.1 引言
17.2 系统特性
17.3 液压釜温度模型预测控制方法
17.4 液压釜温度自适应预测控制算法
17.5 实际应用情况
第18章 航天器瞬变热流全系数自适应控制
18.1 引言
18.2 控制方案
18.3 应用
第19章 基于智能特征模型的智能控制
19.1 引言
19.2 综合智能特征模型
19.3 基于综合智能特征模型的智能控制
19.4 在电解铝生产过程中的应用
19.5 物理机理的特征参量模型建模的基本思想
19.6 小结
第20章 总结与展望
20.1 概述
20.2 在理论方法方面的成果
20.3 在技术实现方面的要点
20.4 工程应用的典型实例分析
20.5 需进一步研究的问题
参考文献
书摘插图
第1章 绪 论
1.1 基本概念
“基于特征模型的智能自适应控制”是以航天器和工业过程控制为主要被控对象，以其特征模型为依据，将智能控制和自适应控制相结合的控制。由于本书在应用研究中是以航天器为主要被控对象，所以又可称为“航天器智能自适应控制理论和方法”。
基于特征模型的智能自适应控制理论和方法的基本特点是：从航天器和部分工业控制对象的物理机理、动力学特征和环境特征出发，结合控制目标与性能要求，建立其对象特征模型，以此特征模型为依据，利用已有的和新发展的控制理论和方法，特别是智能控制与自适应控制相结合的理论和方法，按照被控对象复杂程度和不同控制性能的要求，研究基于特征模型的智能自适应控制器设计理论和方法，研究由此控制器组成闭环系统的稳定性和目标可达性。
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