網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)預測控制

第1章　網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀1
　1.1　背景　/ 2
　1.2　網(wǎng)絡化分布式系統(tǒng)預測控制研究現(xiàn)狀　/ 4
　　　1.2.1　網(wǎng)絡化滾動時域估計的研究現(xiàn)狀　/ 4
　　　1.2.2　分布式預測控制的研究現(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)絡化滾動時域狀態(tài)估計器設計　/ 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)絡化滾動時域狀態(tài)估計器設計　/ 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)絡化系統(tǒng)的預測控制器設計49
　3.1　概述　/ 50
　3.2　具有有界丟包的網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的預測控制　/ 51
　　　3.2.1　網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的建?！? 52
　　　3.2.2　基于終端凸集約束的網(wǎng)絡化預測控制器設計　/ 55
　　　3.2.3　網(wǎng)絡化預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)絡化控制系統(tǒng)的魯棒預測控制　/ 67
　　　3.3.1　網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的建?！? 67
　　　3.3.2　穩(wěn)定性分析和魯棒預測控制器設計　/ 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)絡化系統(tǒng)的滾動時域調(diào)度91
　4.1　概述　/ 92
　4.2　網(wǎng)絡化滾動時域調(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)絡化控制系統(tǒng)的滾動時域狀態(tài)估計　/ 99
　4.4　網(wǎng)絡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　局部性能指標的分布式預測控制119
　5.1　概述　/ 120
　5.2　基于納什最優(yōu)的分布式預測控制　/ 121
　　　5.2.1　分布式預測控制器設計　/ 121
　　　5.2.2　性能分析　/ 122
　　　5.2.3　局部通信故障下一步預測優(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測控制　/ 135
　　　5.3.1　問題描述　/ 135
　　　5.3.2　分布式預測控制設計　/ 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)預測控制155
　6.1　概述　/ 156
　6.2　非迭代協(xié)調(diào)分布式預測控制　/ 157
　　　6.2.1　狀態(tài)、輸入耦合分布式系統(tǒng)　/ 157
　　　6.2.2　局部預測控制器設計　/ 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)分布式預測控制　/ 171
　　　6.3.1　分布式系統(tǒng)描述　/ 171
　　　6.3.2　局部預測控制器設計　/ 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)預測控制188
　7.1　概述　/ 189
　7.2　基于作用域優(yōu)化的分布式預測控制　/ 190
　　　7.2.1　狀態(tài)、輸入耦合分布式系統(tǒng)　/ 190
　　　7.2.2　局部預測控制器設計　/ 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測控制　/ 211
　　　7.3.1　分布式系統(tǒng)描述　/ 212
　　　7.3.2　局部預測控制器設計　/ 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　應用實例：加速冷卻過程的分布式模型預測控制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)化目標再計算的分布式預測控制　/ 244
　　　8.4.1　子系統(tǒng)優(yōu)化目標再計算　/ 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　局部預測控制器　/ 250
　　　8.4.5　局部狀態(tài)預估器　/ 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