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第1章 绪论1

1.1基于模型的控制1

1.1.1建模和辨识1

1.1.2基于模型的控制器设计3

1.2数据驱动控制4

1.2.1数据驱动控制的定义和动机5

1.2.2数据驱动控制方法的被控对象6

1.2.3数据驱动控制理论与方法的必要性7

1.2.4已有数据驱动控制方法的简要综述8

1.2.5数据驱动控制方法总结12

1.3章节概况13

第2章 离散时间系统的递推参数估计15

2.1引言15

2.2线性参数化系统的参数估计算法16

2.2.1投影算法16

2.2.2最小二乘算法17

2.3非线性参数化系统的参数估计算法20

2.3.1投影算法及其改进形式20

2.3.2最小二乘算法及其改进形式23

2.4小结32

第3章 离散时间非线性系统的动态线性化方法33

3.1引言33

3.2SISO离散时间非线性系统34

3.2.1紧格式动态线性化方法34

3.2.2偏格式动态线性化方法39

3.2.3全格式动态线性化方法43

3.3MIMO离散时间非线性系统46

3.3.1紧格式动态线性化方法46

3.3.2偏格式动态线性化方法47

3.3.3全格式动态线性化方法49

3.4小结51

第4章 SISO离散时间非线性系统的无模型自适应控制53

4.1引言53

4.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制54

4.2.1控制系统设计54

4.2.2稳定性分析57

4.2.3仿真研究61

4.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应控制67

4.3.1控制系统设计67

4.3.2稳定性分析69

4.3.3仿真研究75

4.4基于全格式动态线性化的无模型自适应控制82

4.4.1控制系统设计82

4.4.2仿真研究84

4.5小结89

第5章 MIMO离散时间非线性系统的无模型自适应控制91

5.1引言91

5.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制92

5.2.1控制系统设计92

5.2.2稳定性分析95

5.2.3仿真研究100

5.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应控制104

5.3.1控制系统设计104

5.3.2稳定性分析107

5.3.3仿真研究111

5.4基于全格式动态线性化的无模型自适应控制115

5.4.1控制系统设计115

5.4.2仿真研究119

5.5小结122

第6章 无模型自适应预测控制123

6.1引言123

6.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应预测控制124

6.2.1控制系统设计124

6.2.2稳定性分析128

6.2.3仿真研究130

6.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应预测控制135

6.3.1控制系统设计135

6.3.2仿真研究140

6.4基于全格式动态线性化的无模型自适应预测控制146

6.4.1控制系统设计146

6.4.2仿真研究150

6.5小结152

第7章 无模型自适应迭代学习控制154

7.1引言154

7.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应迭代学习控制155

7.2.1迭代域的紧格式动态线性化方法155

7.2.2控制系统设计157

7.2.3收敛性分析159

7.2.4仿真研究162

7.3小结164

第8章 复杂互联系统的无模型自适应控制及控制器模块化设计165

8.1引言165

8.2复杂互联系统的无模型自适应控制166

8.2.1串联系统的无模型自适应控制166

8.2.2并联系统的无模型自适应控制169

8.2.3反馈连接系统的无模型自适应控制170

8.2.4复杂连接系统的无模型自适应控制172

8.2.5仿真研究174

8.3控制器模块化设计180

8.3.1估计型控制系统设计180

8.3.2嵌入型控制系统设计182

8.3.3仿真研究187

8.4小结191

第9章 无模型自适应控制的鲁棒性192

9.1引言192

9.2存在输出量测噪声情形下的无模型自适应控制193

9.2.1鲁棒稳定性分析193

9.2.2仿真研究196

9.3数据丢失情形下的无模型自适应控制198

9.3.1鲁棒稳定性分析199

9.3.2带有丢失数据补偿的无模型自适应控制方案201

9.3.3仿真研究206

9.4小结208

第10章 控制系统设计的对称相似性210

10.1引言210

10.2自适应控制系统的对称相似结构211

10.2.1对称相似结构构想及设计原则212

10.2.2具有对称相似结构的基于模型的自适应控制213

10.2.3具有对称相似结构的无模型自适应控制218

10.2.4仿真研究221

10.3无模型自适应控制和无模型自适应迭代学习控制的相似性228

10.4自适应控制和自适应迭代学习控制的相似性230

10.4.1离散时间非线性系统的自适应控制231

10.4.2离散时间非线性系统的自适应迭代学习控制236

10.4.3两种控制方法的对比241

10.5小结243

第11章 应用244

11.1引言244

11.2三容水箱系统245

11.2.1实验装置245

11.2.2三种数据驱动控制方案246

11.2.3实验研究248

11.3永磁直线电机253

11.3.1永磁同步直线电机254

11.3.2双轴直线电机龙门系统262

11.4快速路交通系统265

11.4.1宏观交通流模型266

11.4.2控制方案设计268

11.4.3仿真研究269

11.5焊接过程272

11.5.1实验系统273

11.5.2控制方案设计274

11.5.3仿真研究274

11.5.4实验研究276

11.6兆瓦级风力发电278

11.6.1风电叶片静力加载控制系统278

11.6.2控制方案设计279

11.6.3静力加载试验280

11.7小结281

第12章 结论与展望282

12.1结论282

12.2展望283

参考文献285