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内容介绍

《运动系统多层递阶自适应预报与控制》给出了运动系统的定义，概述了基于参数模型预报和控制的典型方法，重点阐述了基于非参数模型的多层递阶辨识、多层递阶自适应预报和多层递阶自适应控制方法，并以船舶运动姿态预报和控制为例进行了仿真验证和对比分析。这些方法还可在其他类型的运动系统中应用。 《运动系统多层递阶自适应预报与控制》阐述了动态系统故障预报的概念和基于多层递阶方法的化工系统故障预报应用实例。 《运动系统多层递阶自适应预报与控制》对于航空、航天、船舶、军用车载系统、民用车辆及运动系统设备研制的工程技术人员和研究生具有重要参考价值，还可做为大专院校自动化、机电一体化等专业选修课教材。

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精彩书摘

1.描述系统的方法 描述系统的方法分为两大类：输入.输出法和状态变量法。 输人－输出法也称端口法，它主要描述系统输入与输出之间的关系，如连续系统用微分方程或传递函数来描述，离散系统用差分方程来描述，线性系统用线性方程（组）来描述，非线性系统用非线性方程（组）来描述，时不变系统用常系数微分方程（差分方程）来描述，时变系统用变系数方程来描述等。 状态变量法是以系统内部状态变量为基础的描述方法，也称内部法。它既表征了输人和输出对于系统内部状态的因果关系，又反映了内部状态和输人对外部输出的影响，状态空间表达式是对系统的一种完全的描述。 2.系统的求解方法 系统的求解方法分为两大类：时域法和变换域法。 时域法主要包括连续系统时域分析方法和离散系统时域分析方法；变换域法主要有频域分析（傅里叶变换）与各种变换域分析（拉普拉斯变换、z变换）方法等。 2.2 控制论与工程控制论 2.2.1 控制论基本思想的形成 早在二千多年前我国人民就有自动控制的思想。他们先后发明了铜壶滴漏计时器（自动计时），自动定向指南车（自动导航）以及各种模拟天体运动的天文观测仪器等自动装置。现代的自动控制系统是在18世纪欧洲的产业革命时才开始产生。蒸汽机飞球调速装置、液面控制装置和温度控制装置等自动化装置在工业生产中广泛地得到应用。随着有关自动控制应用领域的增多，在工业实践的基础上，对自动控制系统（伺服系统）进行科学理论分析也逐渐于19世纪中叶以后开始。 20世纪30年代以后，特别是第二次世界大战开始后，由于发展生产和军事技术的需要，出现了各种类型的自动化系统。其中如各种自动化加工设备、电力系统和化工生产流程的自动调节系统以及内燃机和汽轮机的自动控制装置等，都显著地提高了工业生产效率。军事的竞争迅速地促进了军事装备的自动化，如飞机的自动驾驶、火炮的自动瞄准、导弹的自动制导以及雷达的自动跟踪等。这时期的电子技术、无线电通信、神经生理学、生物学、数理逻辑、计算技术以及统计学等各种科学技术和理论都得到了飞跃的发展。这一切都为控制论的诞生奠定了基础。 ……

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前言 第1章绪论 1.1 运动系统概述 1.1.1 运动系统的定义与分类 1.1.2 研究概况 1.2 系统预报技术概述 1.2.1 预报方法的分类 1.2.2 各种预报方法的比较 1.3 自适应控制技术概述 1.3.1 线性系统的自适应控制 1.3.2 非线性系统的自适应控制 1.3.3 自适应控制理论的发展方向 第2章基于参数模型的系统控制方法 2.1 控制系统的概念 2.1.1 系统的定义与分类 2.1.2 线性系统的性质 2.1.3 系统分析 2.2 控制论与工程控制论 2.2.1 控制论基本思想的形成 2.2.2 经典控制理论与现代控制理论 2.3 PID控制 2.3.1 PID控制原理 2.3.2 PID参数对控制性能的影响 2.3.3 凑试法确定PID参数 2.4 极点配置 2.4.1 反馈控制系统的两种形式 2.4.2 极点配置的定理 2.5 模型参考自适应控制 2.5.1 模型参考自适应控制原理 2.5.2 基于超稳定性理论的控制器设计方法 2.5.3 基于李雅普诺夫稳定性理论的设计方法 第3章基于参数模型的系统预报方法 3.1 时间序列分析与建模 3.1.1 随机过程的基本概念 3.1.2 动态系统的随机模型 3.1.3 基于最小二乘法的参数估计 3.2 自回归预报方法 3.2.1 自回归模型的参数估计 3.2.2 利用艾克准则确定自回归模型的阶 3.3 灰色预报方法 3.3.1 灰色系统的基本概念 3.3.2 GM模型的建立 3.3.3 灰色预测步骤 第4章多层递阶理论基础 4.1 系统建模与辨识 4.1.1 系统辨识的应用与发展 4.1.2 在线参数估计算法 4.2 多层递阶辨识 4.2.1 时变参数的辨识准则 4.2.2 参数未知的结构时变系统的辨识 4.2.3 多层递阶辨识方法 …… 第5章控制技术在船舶减摇系统中的应用 第6章预报技术在船舶纵摇运动中的应用 第7章多层递阶自适应预报方法在预报中的应用 参考文献 后记

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