基于集合理論的約束不確定系統(tǒng)魯棒模型預(yù)測(cè)控制

目錄
前言
第1章　緒論　1
1.1　模型預(yù)測(cè)控制概述　1
1.1.1　研究背景　1　
1.1.2　研究意義　2　
1.1.3　模型預(yù)測(cè)控制基本概念　3　
1.2　魯棒模型預(yù)測(cè)控制研究　5　
1.2.1　魯棒模型預(yù)測(cè)控制研究現(xiàn)狀　6　
1.2.2　相關(guān)模型預(yù)測(cè)控制研究現(xiàn)狀分析　10　
1.2.3　相關(guān)模型預(yù)測(cè)控制應(yīng)用研究現(xiàn)狀　11
第2章　預(yù)備知識(shí)與基礎(chǔ)理論　13
2.1　引言　13　
2.2　線(xiàn)性矩陣不等式及相關(guān)引理　13
2.2.1　線(xiàn)性矩陣不等式的一般表示　13
2.2.2　標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)性矩陣不等式問(wèn)題　14　
2.2.3　Schur補(bǔ)　15
2.3　集合理論的基礎(chǔ)知識(shí)與基本概念　15
2.3.1　不變集　16
2.3.2　不變集的一些基本概念　16　
2.3.3　容許集　17
2.3.4　集合的基本運(yùn)算　18
2.4　本章小結(jié)　19
第3章　約束多胞不確定線(xiàn)性系統(tǒng)的變終端約束魯棒模型預(yù)測(cè)控制　20
3.1　引言　20
3.2　多胞不確定線(xiàn)性系統(tǒng)的擴(kuò)展終端約束集魯棒模型預(yù)測(cè)控制　21
3.2.1　基于多面體不變集的魯棒模型預(yù)測(cè)控制　22　
3.2.2　仿真算例　26　
3.3　基于容許集的變終端約束模型預(yù)測(cè)控制　29　
3.3.1　多面體集的容許集計(jì)算　29　
3.3.2　基于容許集的變終端約束魯棒模型預(yù)測(cè)控制方法　30　
3.3.3　仿真算例　32　
3.4　基于魯棒容許集的三模魯棒模型預(yù)測(cè)控制　35
3.4.1　魯棒容許集及其計(jì)算方法　35　
3.4.2　基于魯棒容許集的三模魯棒模型預(yù)測(cè)控制方法　36　
3.4.3　仿真算例　42
3.5　本章小結(jié)　48
第4章　約束干擾有界線(xiàn)性系統(tǒng)的魯棒模型預(yù)測(cè)控制 49　
4.1　引言　49　
4.2　干擾有界離散線(xiàn)性系統(tǒng)的魯棒模型預(yù)測(cè)控制　49　
4.2.1　問(wèn)題描述　49　
4.2.2　基于Tube不變集的離線(xiàn)魯棒模型預(yù)測(cè)控制　50
4.2.3　仿真算例　53　
4.3　干擾有界多胞線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的魯棒模型預(yù)測(cè)控制　56　
4.3.1　問(wèn)題描述　56　
4.3.2　干擾有界多胞線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的魯棒模型預(yù)測(cè)控制　57　
4.3.3　魯棒容許集及其算法　59　
4.3.4　干擾有界多胞線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的魯棒容許集魯棒模型預(yù)測(cè)控制　63　
4.3.5　仿真算例　66　
4.4　本章小結(jié)　71
第5章　受擾不確定系統(tǒng)混合目標(biāo)魯棒模型預(yù)測(cè)控制　73　
5.1　引言　73
5.2　問(wèn)題描述　73　
5.3　受擾不確定系統(tǒng)混合目標(biāo)狀態(tài)反饋魯棒模型預(yù)測(cè)控制　75
5.3.1　混合目標(biāo)線(xiàn)性矩陣不等式條件　75　
5.3.2　系統(tǒng)穩(wěn)定性及可行性線(xiàn)性矩陣不等式條件　77
5.3.3　仿真驗(yàn)證　80
5.4　基于狀態(tài)觀測(cè)器的受擾不確定系統(tǒng)混合目標(biāo)輸出反饋魯棒模型預(yù)測(cè)控制　82　
5.4.1　離線(xiàn)魯棒狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)　82
5.4.2　混合目標(biāo)線(xiàn)性矩陣不等式條件　84
5.4.　系統(tǒng)穩(wěn)定性及可行性線(xiàn)性矩陣不等式條件　87　
5.4.4　仿真驗(yàn)證　90　
5.5　受擾不確定系統(tǒng)混合目標(biāo)動(dòng)態(tài)輸出反饋魯棒模型預(yù)測(cè)控制　96　
5.5.1　系統(tǒng)穩(wěn)定性線(xiàn)性矩陣不等式條件　96
5.5.2　混合目標(biāo)線(xiàn)性矩陣不等式條件　100　
5.5.3　約束處理線(xiàn)性矩陣不等式條件及可行性分析　104
5.5.4　仿真驗(yàn)證　108　
5.6　本章小結(jié)　112
第6章　一類(lèi)約束非線(xiàn)性系統(tǒng)的魯棒非線(xiàn)性模型預(yù)測(cè)控制　113
6.1　引言　113
6.2　一類(lèi)干擾有界約束非線(xiàn)性系統(tǒng)的不變集切換控制策略　113
6.2.1　問(wèn)題描述　113
6.2.2　基于不變集切換的魯棒非線(xiàn)性模型預(yù)測(cè)控制策略　115　
6.3　基于容許集的約束非線(xiàn)性系統(tǒng)魯棒非線(xiàn)性模型預(yù)測(cè)控制　124
6.3.1　區(qū)間算法　124
6.3.2　基于區(qū)間算法的約束非線(xiàn)性系統(tǒng)一步容許集內(nèi)近似算法　125　
6.3.3　基于容許集的約束非線(xiàn)性系統(tǒng)魯棒模型預(yù)測(cè)控制　128
6.4　仿真實(shí)例　130
6.4.1　ISS-RNMPC仿真驗(yàn)證與分析　131
6.4.2　RAS-RNMPC仿真驗(yàn)證與分析　134
6.5　本章小結(jié)　136
第7章　基于線(xiàn)性變參數(shù)的約束非線(xiàn)性系統(tǒng)魯棒模型預(yù)測(cè)控制　137　
7.1　引言　137　
7.2　線(xiàn)性變參數(shù)系統(tǒng)　137　
7.3　約束線(xiàn)性變參數(shù)系統(tǒng)的滾動(dòng)時(shí)域H∞控制　138
7.3.1　滾動(dòng)時(shí)域H∞控制　139　
7.3.2　線(xiàn)性變參數(shù)系統(tǒng)的參數(shù)依賴(lài)滾動(dòng)時(shí)域H∞控制　141　
7.3.3　仿真算例　147　
7.4　非線(xiàn)性系統(tǒng)的多胞線(xiàn)性變參數(shù)模型描述　151
7.4.1　非線(xiàn)性系統(tǒng)的線(xiàn)性變參數(shù)模型轉(zhuǎn)換　151　
7.4.2　線(xiàn)性變參數(shù)系統(tǒng)的多胞形描述　153
7.5　一類(lèi)高超聲速飛行器的線(xiàn)性變參數(shù)建?！?54
7.5.1　高超聲速飛行器的縱向非線(xiàn)性模型　155　
7.5.2　高超聲速飛行器縱向動(dòng)態(tài)的線(xiàn)性變參數(shù)建模　157　
7.5.3　高超聲速飛行器縱向動(dòng)態(tài)線(xiàn)性變參數(shù)模型的多胞形描述　161
7.6　基于LPV-RHHC的高超聲速飛行器縱向控制器設(shè)計(jì)　161　
7.7　仿真分析　163　
7.8　本章小結(jié)　168
參考文獻(xiàn)　169
附錄：部分高超聲速飛行器氣動(dòng)參數(shù)　181