特征建模理论、方法和应用

　　特征建模形式简单，对控制器设计极其方便，它为复杂被控对象提供了极其有效和实用的控制器设计方法。特征模型的研究对解决我国国民经济建设和国防工业发展中遇到的控制技术瓶颈具有重要的理论意义和现实意义。特征建模有效解决了以下传统控制中存在的问题和瓶颈：（1）复杂对象难以建立精确的动力学模型，使得控制器设计遇到困难。随着我国航空航天、国防事业和工业的发展，工程系统复杂性和不确定性快速增加，建立精确动力学模型非常困难，从而导致高精度控制器设计遇到严重挑战，如高超声速飞行器、复杂的冶金和化工系统等，必须研究新的建模理论来攻克建模与控制器设计上的难题。（2）低阶和智能控制器设计不理想。众所周知，高阶复杂对象即使能写成一个复杂的动力学模型，但要设计一个工程实用性强的低阶控制器也非常困难，高阶对象的自适应控制由于其未知参数多而获得信息少，工程上是很难求解的。智能控制方法可以降低对动力学模型精确程度的依赖。然而，目前出现的一些智能控制方法多为靠现场试凑确定控制器结构和参数，缺乏事先进行智能控制器设计的完整思想和理论，缺乏相应的建模理论和方法。（3）现代控制理论与实际应用脱节，迫切需要特征模型。以状态空间为主的现代控制理论发展很快，但实际应用很少。据调查，大部分工程系统仍在使用PID（比例一积分微分控制器）或调参PID。传统的建模方法只考虑动力学分析建模，与控制要求不发生关系，往往复杂并且与真实对象相差较大。

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第1章 绪论
1．1 引言
1．2 特征建模的必要性
1．3 特征建模的可行性
1．4 特征建模方法的产生过程
第2章 特征建模的基本概念
2．1 引言
2．2 何谓特征建模
2．3 特征模型的基本特性
2．4 特征建模的机理
2．5 特征模型的分类
第3章 线性系统的特征建模
3．1 引言
3．2 单变量线性定常系统的特征建模
3．2．1 传递函数有理分解法
3．2．2 z变换法
3．2．3 可测变量直接构造法
3．2．4 带扩展状态估计的特征建模法
3．3 单变量线性时变系统的特征建模
3．3．1 工程上常用的线性时变系统
3．3．2 特殊线性快时变系统
3．4 多变量线性定常系统的特征建模
3．4．1 多变量线性定常系统的特征模型形式
3．4．2 多变量线性定常系统特征建模的推导与证明
3．5 多变量线性时变系统的特征建模
3．5．1 输出解耦型多变量线性时变系统的二阶特征建模
3．5．2 输入解耦型多变量线性时变系统的二阶特征建模
3．5．3 输出解耦多变量线性时变系统的一阶特征建模
3．5．4 输入解耦多变量线性时变系统的一阶特征建模
3．6 具有滞后特征的线性系统的特征模型
3．7 一类多输入多输出线性系统的特征模型仿真研究
3．7．1 对象模型
3．7．2 特征模型
3．7．3 控制器设计
3．7．4 仿真结果对比
3．7．5 结论分析
3．8 本章小结
……
第4章 非线性系统的特征建模
第5章 高速高精度伺服系统特征建模与自适应控制
第6章 特征模型参数估计新方法
第7章 基于特征模型的自适应控制
第8章 基于特征模型自适应控制方法的稳定性
第9章 小相位单输入单输出非线性系统稳定性分析
第10章 航天器进入/再人自适应预测制导方法与应用
第11章 基于特征模型的反复学习连续灭菌控制系统
第12章 城市污水处理过程特征建模
第13章 制造工业的静态智能特征建模
第14章 工程实际应用特征建模仿真
第15章 总结与展望
参考文献