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第一章 绪论 1

1.1 自适应控制概述 1

1.2 自适应控制系统的分类 1

1.2.1 模型参考自适应控制系统 1

1.2.2 自校正控制系统 2

1.2.3 其他形式的自适应控制系统 3

1.3 自适应控制理论研究的主要问题 3

1.4 工程应用中的自适应控制 5

第二章 模型参考自适应控制 7

2.1 MRAC结构组成 7

2.2 MRAC的设计问题 8

2.2.1 局部参数优化设计方法 8

2.2.2 基于Lyapunov稳定性的设计方法 9

第三章 系统辨识与参数估计 24

3.1 系统辨识概论 24

3.1.1 系统辨识的定义 24

3.1.2 系统辨识的分类和步骤 25

3.2 随机过程概论 26

3.2.1 随机过程的概念 26

3.2.2 随机过程的数字特征 26

3.2.3 平稳随机过程和各态历经性 27

3.2.4 自相关函数的性质 28

3.2.5 功率谱密度函数 29

3.2.6 随机序列 30

3.3 系统的离散时间模型 31

3.3.1 平移算子 31

3.3.2 确定性输入输出模型 32

3.3.3 随机性输入输出模型 33

3.4 经典的辨识方法 34

3.4.1 最小二乘估计 34

3.4.2 递推最小二乘估计 37

3.4.3 慢时变参数的递推估计 39

3.4.4 CARMA模型的参数估计 39

3.5 梯度校正参数估计法 40

3.5.1 确定性系统的梯度校正参数估计方法 41

3.5.2 随机性系统的梯度校正参数估计方法 41

第四章 自校正控制系统 43

4.1 概述 43

4.1.1 自校正控制技术 43

4.1.2 自校正控制系统的结构 43

4.1.3 自校正控制算法的分类 44

4.1.4 自校正控制系统的性能指标 45

4.2 Diophantine方程 45

4.3 最小方差调节器 47

4.3.1 概述 47

4.3.2 最小方差控制律的设计 50

4.3.3 最小方差控制律的特点 53

4.4 自校正调节器 54

4.4.1 自校正调节器的控制律 54

4.4.2 自校正调节器实用注意事项 56

4.4.3 自校正调节器的仿真举例 56

4.5 广义最小方差控制 57

4.5.1 概述 57

4.5.2 最优预报 58

4.5.3 广义最小方差控制律 60

4.5.4 广义最小方差控制律的闭环特性 60

4.6 自校正控制器 64

4.6.1 最优预报作为反馈 65

4.6.2 以控制系统的输出量直接反馈 67

4.6.3 自校正控制器的优缺点 68

4.7 极点配置自校正调节器 69

4.7.1 参数已知的极点配置调节器 69

4.7.2 极点配置自校正调节器 71

4.8 极点配置自校正控制器 73

4.8.1 参数已知的极点配置控制器 73

4.8.2 广义最小方差极点配置自校正控制器 75

4.9 自校正PID控制器 75

4.9.1 PID控制算法 75

4.9.2 自校正控制器 76

第五章 自适应控制系统的应用 79

5.1 工业自适应控制器及其应用 79

5.1.1 Leeds和Northrup公司的Electromax V 79

5.1.2 ScattControl公司生产的ECA40 80

5.1.3 Asea Brown Boverid的自适应调节器Novatune 81

5.1.4 First Control公司的自适应调节器 82

5.1.5 工业自适应调节器的小结 83

5.2 高炉铁水含硅量的预报 84

5.3 温度自校正控制 89

5.3.1 被控对象分析 89

5.3.2 自校正控制算法 90

5.3.3 试验结果 93

5.4 船舶驾驶的自适应控制 94

5.4.1 船舶动态特性建模 94

5.4.2 海洋事业考察船的MRAC 95

5.5 飞机自适应驾驶仪 98

5.5.1 MIT的模型参考自适应控制 99

5.5.2 Sperry自适应控制系统 99

5.5.3 M-H自适应控制系统 100

第六章 复杂动态网络中的自适应控制 102

6.1 复杂网络的基本概念和拓扑模型 102

6.1.1 基本概念 102

6.1.2 网络模型 103

6.2 网络同步 107

6.3 具有未知拓扑的网络自适应同步 112

6.3.1 局部同步 112

6.3.2 全局同步 115

6.4 网络拓扑结构已知时的自适应同步 117

6.4.1 全局信息 117

6.4.2 局部信息 117

6.5 复杂网络的自适应聚类同步 121

6.5.1 复杂网络的异质平衡点控制 121

6.5.2 聚类同步的自适应策略 129

第七章 多智能体蜂拥中的自适应控制 133

7.1 多智能体蜂拥简介 133

7.1.1 蜂拥控制基本术语和数学模型 134

7.1.2 梯度的定义及性质 137

7.1.3 蜂拥控制数学模型 137

7.2 一种自适应调节的仅用位置信息的多智能体蜂拥控制 137

7.3 仿真结果 139

参考文献 141

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