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第1章 绪论1

1.1非线性系统的多模型建模2

1.1.1模块化建模2

1.1.2局部化建模5

1.2非线性系统的多模型控制6

1.2.1模型集的优化7

1.2.2多模型控制器设计8

1.2.3多模型控制的稳定性9

1.3多模型建模与控制的发展及应用9

1.4多模型建模与控制的难点及热点10

1.4.1模型集的构造10

1.4.2模型调度策略11

1.4.3控制系统稳定性11

参考文献11

第2章 基于分段仿射方法的多模型离线建模15

2.1引言15

2.2非线性系统的分段仿射模型17

2.2.1分段仿射系统模型17

2.2.2区域划分与平衡点确定18

2.3分段仿射离线建模算法19

2.3.1问题描述19

2.3.2模型阶次确定22

2.3.3模型数量与参数协同优化24

2.3.4划分曲面确定29

2.4建模特性分析32

2.4.1算法收敛性分析32

2.4.2计算复杂性分析33

2.5关于建模参数的若干讨论33

2.6建模实例34

2.6.1 PWA模型辨识34

2.6.2非线性系统PWA辨识36

参考文献38

第3章 基于局部模型方法的多模型在线建模40

3.1引言40

3.2局部模型方法建模原理41

3.2.1非线性系统的局部多模型描述41

3.2.2局部模型方法基本原理42

3.3局部模型在线建模算法45

3.3.1输入空间模糊划分45

3.3.2局部模型在线生成47

3.3.3数据边界动态调整50

3.3.4在线建模算法流程53

3.4建模特性分析54

3.4.1逼近特性分析54

3.4.2可辨识性分析55

3.4.3计算复杂性分析57

3.4.4算法特点分析58

3.5关于建模参数的若干讨论58

3.6建模实例59

3.6.1非线性系统建模59

3.6.2时变非线性系统建模62

参考文献64

第4章 基于即时学习方法的多模型在线建模65

4.1引言65

4.2即时学习方法建模原理66

4.3即时学习在线建模算法69

4.3.1输入邻域数据窗口确定69

4.3.2学习过程在线递归形式72

4.3.3数据库搜索与更新策略74

4.3.4在线局部建模算法流程76

4.4建模特性分析77

4.4.1逼近特性分析77

4.4.2自适应性分析78

4.4.3计算复杂性分析79

4.5关于建模参数的若干讨论79

4.6非线性系统建模实例80

参考文献83

第5章 非线性系统的多模型自适应控制84

5.1引言84

5.2多模型自适应控制的基本原理85

5.2.1多模型自适应控制结构85

5.2.2模型集的建立86

5.2.3控制器设计方法86

5.2.4控制系统的稳定性87

5.3典型多模型自适应控制方法90

5.3.1基于多模型切换算法的控制方法90

5.3.2基于多模型加权算法的控制方法93

5.3.3基于局部线性化模型的控制方法95

5.4 LQ最优多模型自适应控制器设计96

5.4.1问题描述97

5.4.2控制器设计方法97

5.4.3稳定性分析99

5.4.4 Ball and Beam系统控制实例100

5.5基于动态模型库的自适应控制器设计102

5.5.1控制器设计方法103

5.5.2稳定性分析106

5.5.3参数突变系统控制实例107

参考文献108

第6章 基于在线建模的多模型预测控制110

6.1引言110

6.2基于在线建模的多模型控制原理111

6.2.1多模型控制系统的结构111

6.2.2确保稳定性的模型距离度量111

6.3 SISO系统多模型预测控制器设计113

6.3.1问题描述114

6.3.2控制器设计方法115

6.3.3控制算法步骤118

6.3.4稳定性分析119

6.3.5关于控制参数的若干讨论120

6.4 MIMO系统多模型预测控制器设计121

6.4.1问题描述121

6.4.2控制器设计方法121

6.4.3控制算法步骤124

6.4.4稳定性分析124

6.5 CSTR系统控制实例125

参考文献129

第7章 基于在线建模的预测PID控制131

7.1引言131

7.2 SISO系统的预测PID控制器设计132

7.2.1问题描述132

7.2.2控制器设计方法133

7.2.3 PID参数启发式调整规则135

7.2.4控制算法步骤136

7.2.5稳定性分析137

7.2.6直流伺服系统控制实例138

7.3 MIMO系统的预测PID控制器设计141

7.3.1问题描述141

7.3.2控制器设计方法141

7.3.3控制算法步骤145

7.3.4稳定性分析146

7.3.5典型不确定系统控制实例147

参考文献149

第8章 基于在线建模的滑模预测控制150

8.1引言150

8.2 SISO系统滑模预测控制器设计151

8.2.1问题描述152

8.2.2控制器设计方法152

8.2.3控制算法步骤156

8.2.4稳定性分析156

8.2.5柔性机械臂控制实例158

8.3 MIMO系统滑模预测控制器设计160

8.3.1问题描述160

8.3.2控制器设计方法161

8.3.3控制算法步骤165

8.3.4稳定性分析165

8.3.5双关节刚性机械手控制实例165

参考文献168

第9章 基于多模型的飞机容错控制方法170

9.1引言170

9.2执行器故障模型170

9.3基于多模型的飞控系统容错控制172

9.3.1故障系统的多模型描述172

9.3.2飞控系统容错控制结构173

9.3.3基于IMM的故障检测174

9.3.4局部重构控制器的设计176

9.3.5仿真研究178

9.4基于多模型的智能容错控制181

9.4.1智能容错控制结构181

9.4.2故障检测及智能决策机制182

9.4.3仿真研究183

参考文献185

第10章 基于多模型的导弹飞行控制方法188

10.1引言188

10.2导弹控制系统研究现状189

10.3导弹数学模型及其离散化190

10.3.1三通道数学模型191

10.3.2数学模型离散化192

10.4基于预测控制的自动驾驶仪设计194

10.4.1俯仰通道控制器设计194

10.4.2滚转通道控制器设计195

10.4.3仿真研究196

10.5基于预测PID的自动驾驶仪设计199

10.5.1俯仰通道控制器设计200

10.5.2滚转通道控制器设计200

10.5.3仿真研究201

参考文献205