從經典到量子系統閉環反饋控制(上經典系統反饋控制理論與應用)(精)

叢爽，中國科學技術大學自動化系二級教授，博士生導師，意大利國家博士。 自1989年開始從事運動控制的研究，2000年起開始從事量子系統控制理論與方法的研究。迄今在量子系統控制理論與方法、先進控制策略及其在運動控制中的應用和優化算法等方面，在國內外學術刊物和學術會議上發表學術論文560餘篇。獨立或以第一作者身份出版專著12部，主編圖書2部；先後承擔國家“973”計劃、國家自然科學基金、中國科學院院長基金、安徽省自然科學基金等30餘項研究課題。獲得國家發明專利授權35項，以及包括中國科學院優秀青年學者獎、安徽省自然科學獎二等獎、安徽省科技優秀論文一等獎在內的省部級獎13項和國際會議及國際雜誌獎5項。兼任IFAC（國際自動化聯合學會）控制設計技術委員會委員、中國自動化學會系統仿真專業委員會副主任委員、中國自動化學會控制理論與應用專業委員會委員。

前言
第1章 概論
1.1 機電計算機控制系統
1.2 倒立擺控制系統綜述
1.2.1 倒立擺系統類型
1.2.2 倒立擺系統特性
1.2.3 倒立擺系統設計
1.3 智能系統中的典型人工神經網絡
1.3.1 反向傳播網絡在智能系統中的建模與控制
1.3.2 神經網絡在模式分類與識別中的應用
1.3.3 用於聯想記憶和優化計算的反饋網絡
1.4 運動控制中的先進控制策略
1.4.1 指數型非線性函數補償法
1.4.2 神經網絡倒控制器補償法
1.4.3 重覆控制
1.4.4 滑模控制器
1.4.5 其他智能控制方法
1.5 並聯機構系統的控制策略綜述
1.5.1 運動學控制
1.5.2 動力學控制
1.5.3 控制方法比較分析與改進
1.6 基於網絡的遠程控制系統
1.6.1 網絡遠程控制系統的發展歷程
1.6.2 網絡遠程控制系統的研究狀況
1.7 本書內容安排
第2章 經典系統反饋控制理論
2.1 MATLAB環境下的模型預測控制理論
2.1.1 系統模型的辨識
2.1.2 不同模型之間的轉換
2.1.3 MPC控制器的設計
2.1.4 數值實例及其結果分析
2.1.5 參數選擇對控制性能的影響
2.2 自校正控制理論
2.2.1 三種常用的自校正控制策略
2.2.2 三種控制策略的數值應用
2.3 線性矩陣不等式及其在控制中的應用
2.3.1 線性矩陣不等式
2.3.2 一些標準的線性矩陣不等式問題
2.3.3 LMI在控制系統中的應用
2.4 重覆控制方法
2.4.1 重覆控制原理
2.4.2 重覆控制系統仿真實驗及其結果分析
2.4.3 實際系統實驗
2.5 多變量自適應PID型神經網絡控制器
2.5.1 PIDNNC的設計
2.5.2 閉環控制系統穩定性分析
2.5.3 實時在線控制策略的步驟
2.6 自適應強跟蹤魯棒卡爾曼濾波器的設計
2.6.1 被控系統描述及其控制任務
2.6.2 自適應強跟蹤卡爾曼濾波器設計
2.6.3 系統仿真實驗及其結果分析
第3章 系統參數辨識理論及其模型建立
3.1 系統參數辨識及其建模理論
3.1.1 基於不同原理的辨識方法
3.1.2 MATLAB中系統模型辨識的描述方法
3.2 遞歸神經網絡逼近性能的研究
3.2.1 遞歸網絡的模型轉換
3.2.2 遞歸神經網絡逼近性能的理論證明
3.2.3 實例設計
3.3 幾種遞歸神經網絡及其在系統辨識中的應用
3.3.1 埃爾姆網絡及其改變型
3.3.2 約旦網絡及其改變型
3.3.3 遞歸網絡在系統辨識中的應用
3.4 非線性直流電機仿真模型系統的建立
3.4.1 被控過程線性段模型的參數辨識
3.4.2 非線性模型的建立及仿真系統的實現
3.5 基於遺傳算法和單純形法的直流電機參數辨識
3.5.1 直流電機非線性模型及其待辨識參數
3.5.2 基於遺傳算法和單純形法的非線性系統參數辨識
3.5.3 系統參數辨識及其實驗結果驗證
3.6 陀螺穩定平臺的建模
3.6.1 陀螺穩定平臺的結構與解耦
3.6.2 摩擦力、陀螺漂移及機械諧振的建模
3.6.3 陀螺穩定平臺的綜合模型
3.7 平面二自由度並聯機器人運動學參數的快速估計
3.7.1 標定問題描述
3.7.2 誤差模型的建立
3.7.3 基於兩步疊代的參數估計方法
3.7.4 實驗及其結果分析
第4章 基於參數辨識的補償控制及其應用
4.1 運動控制中哥倫布摩擦力補償的結構分析與設計
4.1.1 非模型的摩擦力補償器的結構分析
4.1.2 基於模型的摩擦力前向補償器的設計
4.1.3 摩擦力模型的自適應參數辨識
4.2 兩種補償動態摩擦力的先進控制策略
4.2.1 基於動態摩擦力補償的控制策略
4.2.2 新型重覆控制
4.2.3 實驗證實與結果對比
4.3 電機中摩擦力補償技術的仿真平臺
4.3.1 控制系統結構圖以及仿真系統的建立
4.3.2 常規比例-積分-微分控制器
4.3.3 先進控制策略的控制效果的對比與分析
4.4 基於MATLAB小波去噪方法
4.4.1 小波去噪原理
4.4.2 閾值的選取和閾值量化
4.4.3 MATLAB中的小波去噪
4.5 幾種消除幹擾的方法效果的對比研究
4.5.1 系統的量測噪聲及消除
4.5.2 平穩隨機幹擾下的最小方差控制
4.5.3 消除幹擾方法在PID控制中的效果
第5章 直線倒立擺系統的設計實現及其性能對比
5.1 單級倒立擺三種控制方法的性能對比
5.1.1 系統建模
5.1.2 三種不同控制器的設計
5.1.3 實驗結果分析及其性能對比
5.2 局部遞歸神經網絡控制器及其應用
5.2.1 網絡控制器的結構
5.2.2 網絡權值的修正公式
5.2.3 網絡控制器在單級倒立擺中的應用
5.3 Simulink環境下二級倒立擺的實時控制
5.3.1 倒立擺實時控制工具箱的設計
5.3.2 Simulink中的二級倒立擺LQR的實時控制
5.4 單級與二級倒立擺的不同控制方法的性能對比實驗
5.4.1 系