基于自適應動態(tài)規(guī)劃理論的非線性系統(tǒng)優(yōu)化控制及其應用
定 價:49 元
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- 作者:李婷
- 出版時間:2023/7/1
- ISBN:9787514239898
- 出 版 社:文化發(fā)展出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁碼:116
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16開
針對實現(xiàn)最優(yōu)控制過程中亟待解決的關鍵問題,從建模、 方法設計和仿真分析等多方面綜合全面進行介紹。具體包含 6 個章節(jié)的內容,分別介紹自適應動態(tài)規(guī)劃的理論方法、 事件觸發(fā)機制下幾類復雜非線性系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題的求解、 含輸入約束非線性連續(xù)時間系統(tǒng)的 H∞ 自適應跟蹤控制方法、含輸入和不匹配擾動的非線性連續(xù)時間系統(tǒng) H∞ 滑模控制以及動態(tài)未知的非線性離散時間系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題等。最后,針對自適應動態(tài)規(guī)劃理論在實際系統(tǒng)中的應用研究進行案例分析,解決自主式水下航行器系統(tǒng)的自適應軌跡跟蹤控制問題。
本書適合從事控制科學與工程專業(yè)的研究生及相關科研人員使用和參考。
本書詳細介紹人工智能與優(yōu)化控制相結合的自適應動態(tài)規(guī)劃理論的同時,介紹基于自適應動態(tài)規(guī)劃理論的優(yōu)化控制方法取得的豐碩理論成果。分析復雜系統(tǒng)的最優(yōu)控制面臨的問題如優(yōu)化性提升、 控制通訊與計算負擔、 控制系統(tǒng)自身的限制以及外部環(huán)境對控制系統(tǒng)的影響等。
李婷,山東濟南人,中共黨員,博士研究生,北京印刷學院講師,博士畢業(yè)于東北大學信息科學與工程學院控制理論與控制工程專業(yè)。主要研究方向為復雜系統(tǒng)自適應優(yōu)化控制、近似動態(tài)規(guī)劃、事件觸發(fā)控制以及自適應跟蹤控制算法等。
第一章 緒論
1. 1 問題背景和研究意義 ???????????????????????????????????????????????? 1
1. 2 自適應動態(tài)規(guī)劃理論的發(fā)展歷程 ?????????????????????????????????????? 3
1. 3 自適應動態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)控制問題的研究現(xiàn)狀 ?????????????????????????? 4
1. 3. 1 最優(yōu)跟蹤控制問題求解 ?????????????????????????????????????????? 4
1. 3. 2 帶擾動的 H∞ 控制問題求解 ?????????????????????????????????????? 5
1. 3. 3 實際應用系統(tǒng)中的問題求解 ?????????????????????????????????????? 5
1. 4 基于事件觸發(fā)機制的自適應動態(tài)規(guī)劃及其研究進展 ?????????????????????? 6
1. 5 本書的主要工作 ???????????????????????????????????????????????????? 7
第二章 自適應動態(tài)規(guī)劃的理論方法
2. 1 引言 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 10
2?? 2 動態(tài)規(guī)劃與優(yōu)化控制 ???????????????????????????????????????????????? 10
2?? 2?? 1 離散時間系統(tǒng)的動態(tài)規(guī)劃方法 ???????????????????????????????????? 11
2?? 2?? 2 連續(xù)時間系統(tǒng)的動態(tài)規(guī)劃方法 ???????????????????????????????????? 12
2?? 3 自適應動態(tài)規(guī)劃的基本原理 ?????????????????????????????????????????? 12
2?? 4 自適應動態(tài)規(guī)劃的基本結構及拓展 ???????????????????????????????????? 13
2?? 4?? 1 基本結構 ?????????????????????????????????????????????????????? 13
2?? 4?? 2 拓展結構 ?????????????????????????????????????????????????????? 16
2?? 5 迭代方法分類 ?????????????????????????????????????????????????????? 18
第三章 事件觸發(fā)機制下輸入受限系統(tǒng)的 H∞最優(yōu)控制
3?? 1 引言 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 19
3?? 2 問題描述 ?????????????????????????????????????????????????????????? 20
3?? 3 事件觸發(fā)機制下輸入受限系統(tǒng)的 H∞ 控制設計 ?????????????????????????? 21
3?? 3?? 1 事件觸發(fā)機制下的 HJI 方程及其最優(yōu)解 ???????????????????????????? 21
3?? 3?? 2 考慮干擾和控制約束的觸發(fā)條件設計及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 ?????????????? 23
3?? 4 事件觸發(fā)機制下的自適應評判網絡設計及穩(wěn)定性分析 ???????????????????? 25
3?? 4?? 1 自適應評判網絡設計 ???????????????????????????????????????????? 25
3?? 4?? 2 算法穩(wěn)定性分析 ???????????????????????????????????????????????? 27
3?? 5 事件觸發(fā)的 H∞ 最優(yōu)跟蹤控制設計 ???????????????????????????????????? 30
3?? 6 案例及仿真分析 ???????????????????????????????????????????????????? 32
3?? 6?? 1 單連桿機械臂系統(tǒng) ?????????????????????????????????????????????? 32
3?? 6?? 2 質量—彈簧—阻尼器系統(tǒng) ???????????????????????????????????????? 34
3?? 7 本章小結 ?????????????????????????????????????????????????????????? 39
第四章 事件觸發(fā)機制下含輸入約束不確定系統(tǒng)的最優(yōu)積分滑模
控制
4?? 1 引言 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 40
4?? 2 問題描述 ?????????????????????????????????????????????????????????? 41
4?? 3 事件觸發(fā)的積分滑模控制器設計 ?????????????????????????????????????? 42
4?? 3?? 1 滑?刂频氖录|發(fā)條件設計及穩(wěn)定性分析 ???????????????????????? 42
4?? 3?? 2 事件觸發(fā)間隔的非平凡性分析 ???????????????????????????????????? 44
4?? 4 含滑模動態(tài)的最優(yōu)控制器設計 ???????????????????????????????????????? 46
4?? 4?? 1 連續(xù)控制部分的觸發(fā)條件設計及穩(wěn)定性分析 ???????????????????????? 46
4?? 4?? 2 事件觸發(fā)的自適應評判網絡設計 ?????????????????????????????????? 49
4?? 5 案例及仿真分析 ???????????????????????????????????????????????????? 53
4?? 6 本章小結 ?????????????????????????????????????????????????????????? 58
第五章 動態(tài)未知的非線性離散系統(tǒng)事件觸發(fā)的最優(yōu)控制策略
5?? 1 引言 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 59
5?? 2 問題描述 ?????????????????????????????????????????????????????????? 60
5?? 3 考慮 λ 參數的事件觸發(fā)近似最優(yōu)控制器設計 ???????????????????????????? 62
5?? 3?? 1 事件觸發(fā)最優(yōu)控制策略 ?????????????????????????????????????????? 62
5?? 3?? 2 事件觸發(fā)條件及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 ?????????????????????????????????? 63
5?? 4 基于事件觸發(fā)啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃的增強學習方案 ?????????????????????????? 65
5?? 4?? 1 自適應評判網絡設計 ???????????????????????????????????????????? 66
5?? 4?? 2 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性及網絡權值收斂性分析 ???????????????????????????? 68
5?? 5 案例及仿真分析 ???????????????????????????????????????????????????? 71
5?? 5?? 1 仿真 1: 質量—彈簧—阻尼器系統(tǒng) ???????????????????????????????? 71
5?? 5?? 2 仿真 2: 扭擺系統(tǒng) ?????????????????????????????????????????????? 75
5?? 6 本章小結 ?????????????????????????????????????????????????????????? 79
第六章 基于優(yōu)先經驗回放的水下航行器自適應跟蹤控制應用
6?? 1 引言 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 80
6?? 2 水下航行器建模與問題描述 ?????????????????????????????????????????? 81
6?? 3 水下航行器位置與姿態(tài)跟蹤的滑?刂圃O計 ???????????????????????????? 83
6?? 4 基于優(yōu)先經驗回放的 ADHDP 跟蹤控制設計 ???????????????????????????? 85
6?? 4?? 1 ADHDP 控制算法 ?????????????????????????????????????????????? 85
6?? 4?? 2 考慮 λ 參數的優(yōu)先經驗回放采樣 ?????????????????????????????????? 86
6?? 4?? 3 增強學習的權值更新設計 ???????????????????????????????????????? 87
6?? 4?? 4 經驗回放的自適應控制算法穩(wěn)定性分析 ???????????????????????????? 89
6?? 5 案例及仿真分析 ???????????????????????????????????????????????????? 93
6?? 6 本章小結 ?????????????????????????????????????????????????????????? 96
參考文獻 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 97