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網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制

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出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時間：2019-02-01
開本： 16開 頁數(shù)： 263
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網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制 版權(quán)信息

網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制 本書特色

本書主要針對網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)中，如何設(shè)計預(yù)測控制的估計器、控制器、協(xié)調(diào)策略等方面問題進行講解。內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)化滾動時域狀態(tài)估計，網(wǎng)絡(luò)化預(yù)測控制的設(shè)計與分析以及以保證狀態(tài)估計性能的滾動時域調(diào)度策略；典型的基于Nash優(yōu)化、局部性能指標(biāo)、全局性能指標(biāo)、作用域優(yōu)化的分布式預(yù)測控制設(shè)計方法和系統(tǒng)綜合；*后介紹了網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制在冶金過程中的典型應(yīng)用實例。本書主要面向預(yù)測控制、網(wǎng)絡(luò)控制、信息物理系統(tǒng)等方向的研究人員、博士、碩士研究生以及流程工業(yè)、電力、冶金等行業(yè)的控制工程師。

網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制 內(nèi)容簡介

本書主要針對網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)中, 如何設(shè)計預(yù)測控制的估計器、控制器、協(xié)調(diào)策略等方面問題進行講解。內(nèi)容包括: 網(wǎng)絡(luò)化滾動時域狀態(tài)估計, 網(wǎng)絡(luò)化預(yù)測控制的設(shè)計與分析以及以保證狀態(tài)估計性能的滾動時域調(diào)度策略; 典型的基于Nash優(yōu)化、局部性能指標(biāo)、全局性能指標(biāo)、作用域優(yōu)化的分布式預(yù)測控制設(shè)計方法和系統(tǒng)綜合; 網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制在冶金過程中的典型應(yīng)用實例。 本書主要面向預(yù)測控制、網(wǎng)絡(luò)控制、信息物理系統(tǒng)等方向的研究人員、本科以上學(xué)生,以及流程工業(yè)、電力、冶金等行業(yè)的控制工程師。

網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制 目錄

第1章　網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀1

1.1　背景　/ 2

1.2　網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制研究現(xiàn)狀　/ 4

1.2.1　網(wǎng)絡(luò)化滾動時域估計的研究現(xiàn)狀　/ 4

1.2.2　分布式預(yù)測控制的研究現(xiàn)狀及分類　/ 5

1.3　本書的主要內(nèi)容　/ 8

參考文獻　/ 9

第2章　具有隨機丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計13

2.1　概述　/ 14

2.2　具有反饋通道丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計　/ 15

2.2.1　問題描述　/ 15

2.2.2　網(wǎng)絡(luò)化滾動時域狀態(tài)估計器設(shè)計　/ 17

2.2.3　估計器的性能分析　/ 20

2.2.4　數(shù)值仿真　/ 26

2.3　具有兩通道丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計　/ 30

2.3.1　問題描述　/ 30

2.3.2　網(wǎng)絡(luò)化滾動時域狀態(tài)估計器設(shè)計　/ 32

2.3.3　估計器的性能分析　/ 36

2.3.4　數(shù)值仿真　/ 40

2.4　本章小結(jié)　/ 46

參考文獻　/ 47

第3章　網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的預(yù)測控制器設(shè)計49

3.1　概述　/ 50

3.2　具有有界丟包的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的預(yù)測控制　/ 51

3.2.1　網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的建模　/ 52

3.2.2　基于終端凸集約束的網(wǎng)絡(luò)化預(yù)測控制器設(shè)計　/ 55

3.2.3　網(wǎng)絡(luò)化預(yù)測控制器的可行性與穩(wěn)定性分析　/ 59

3.2.4　數(shù)值仿真　/ 63

3.3　具有控制輸入量化的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的魯棒預(yù)測控制　/ 67

3.3.1　網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的建模　/ 67

3.3.2　穩(wěn)定性分析和魯棒預(yù)測控制器設(shè)計　/ 70

3.3.3　數(shù)值仿真　/ 84

3.4　本章小結(jié)　/ 88

參考文獻　/ 89

第4章　具有通信約束的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的滾動時域調(diào)度91

4.1　概述　/ 92

4.2　網(wǎng)絡(luò)化滾動時域調(diào)度　/ 93

4.2.1　問題描述　/ 93

4.2.2　滾動時域調(diào)度策略　/ 95

4.3　網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計　/ 99

4.4　網(wǎng)絡(luò)化滾動時域估計器的性能分析　/ 101

4.5　數(shù)值仿真與物理實驗　/ 106

4.5.1　數(shù)值仿真　/ 106

4.5.2　雙容液位系統(tǒng)實驗　/ 110

4.6　本章小結(jié)　/ 117

參考文獻　/ 117

第5章　局部性能指標(biāo)的分布式預(yù)測控制119

5.1　概述　/ 120

5.2　基于納什*優(yōu)的分布式預(yù)測控制　/ 121

5.2.1　分布式預(yù)測控制器設(shè)計　/ 121

5.2.2　性能分析　/ 122

5.2.3　局部通信故障下一步預(yù)測優(yōu)化策略的性能分析　/ 125

5.2.4　仿真實例　/ 130

5.3　保證穩(wěn)定性的約束分布式預(yù)測控制　/ 135

5.3.1　問題描述　/ 135

5.3.2　分布式預(yù)測控制設(shè)計　/ 136

5.3.3　性能分析　/ 142

5.3.4　仿真實例　/ 149

5.4　本章小結(jié)　/ 152

參考文獻　/ 153

第6章　協(xié)調(diào)分布式系統(tǒng)預(yù)測控制155

6.1　概述　/ 156

6.2　非迭代協(xié)調(diào)分布式預(yù)測控制　/ 157

6.2.1　狀態(tài)、輸入耦合分布式系統(tǒng)　/ 157

6.2.2　局部預(yù)測控制器設(shè)計　/ 158

6.2.3　性能分析　/ 162

6.2.4　仿真實例　/ 166

6.3　保證穩(wěn)定性的約束協(xié)調(diào)分布式預(yù)測控制　/ 171

6.3.1　分布式系統(tǒng)描述　/ 171

6.3.2　局部預(yù)測控制器設(shè)計　/ 172

6.3.3　性能分析　/ 176

6.3.4　仿真實例　/ 182

6.4　本章小結(jié)　/ 186

參考文獻　/ 186

第7章　通信約束下的分布式系統(tǒng)預(yù)測控制188

7.1　概述　/ 189

7.2　基于作用域優(yōu)化的分布式預(yù)測控制　/ 190

7.2.1　狀態(tài)、輸入耦合分布式系統(tǒng)　/ 190

7.2.2　局部預(yù)測控制器設(shè)計　/ 191

7.2.3　性能分析　/ 200

7.2.4　數(shù)值結(jié)果　/ 205

7.3　高靈活性的分布式模型預(yù)測控制　/ 211

7.3.1　分布式系統(tǒng)描述　/ 212

7.3.2　局部預(yù)測控制器設(shè)計　/ 213

7.3.3　性能分析　/ 219

7.3.4　仿真實例　/ 225

7.4　本章小結(jié)　/ 233

參考文獻　/ 233

第8章　應(yīng)用實例：加速冷卻過程的分布式模型預(yù)測控制235

8.1　概述　/ 236

8.2　加速冷卻過程　/ 237

8.2.1　加速冷卻過程工藝及裝置儀表　/ 237

8.2.2　加速冷卻過程模擬平臺　/ 239

8.2.3　工藝控制要求　/ 241

8.3　裝置熱平衡方程　/ 242

8.4　基于優(yōu)化目標(biāo)再計算的分布式預(yù)測控制　/ 244

8.4.1　子系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)再計算　/ 245

8.4.2　子系統(tǒng)狀態(tài)空間模型　/ 246

8.4.3　擴展Kalman 全局觀測器　/ 249

8.4.4　局部預(yù)測控制器　/ 250

8.4.5　局部狀態(tài)預(yù)估器　/ 253

8.4.6　局部控制器迭代求解算法　/ 253

8.5　模擬平臺算法驗證　/ 254

8.6　本章小結(jié)　/ 259

參考文獻　/ 259

索引261
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網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)預(yù)測控制 作者簡介

李少遠，博士, 教授, 博導(dǎo)。現(xiàn)為上海交通大學(xué)自動化研究所所長, 上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院副院長, 教授, 博士生導(dǎo)師。在國際級或重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文120余篇, 均被SCI收錄, SCI他引116次, 其中10篇論文進入ESI高引用論文。出版中英文學(xué)術(shù)專著5部。

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