Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Wang, Liuping

出品人:

页数:406

译者:

出版时间:2009-3

价格:$ 236.17

装帧:

isbn号码:9781848823303

丛书系列:

图书标签:

工程类
Model Predictive Control
MATLAB
Control Systems
Optimization
Engineering
Algorithms
Real-time Systems
Automation
Robotics
Process Control

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

Model Predictive Control System Design and Implementation Using MATLAB(R) proposes methods for design and implementation of MPC systems using basis functions that confer the following advantages: - continuous- and discrete-time MPC problems solved in similar design frameworks; - a parsimonious parametric representation of the control trajectory gives rise to computationally efficient algorithms and better on-line performance; and - a more general discrete-time representation of MPC design that becomes identical to the traditional approach for an appropriate choice of parameters. After the theoretical presentation, coverage is given to three industrial applications. The subject of quadratic programming, often associated with the core optimization algorithms of MPC is also introduced and explained. The technical contents of this book is mainly based on advances in MPC using state-space models and basis functions. This volume includes numerous analytical examples and problems and MATLAB(R) programs and exercises.

好的，这是一本关于控制系统设计的图书简介，重点不在于模型预测控制或MATLAB的使用，而是专注于更广泛的、与现代控制工程实践相关的基础和高级主题。 --- 书名：先进过程控制与优化：从理论到工业实践简介：本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代过程控制理论与工程实践的框架，内容涵盖了从经典控制系统的稳健性分析到前沿的自适应与优化控制策略的部署。不同于侧重于特定算法（如模型预测控制）或单一工具链（如MATLAB环境）的专著，本书的叙事逻辑围绕着如何构建、分析和维护复杂工业流程的控制系统展开，强调理论的普适性与工程实现的可行性。本书的起点是经典控制理论的再审视。我们首先回顾了PID控制器的局限性，并深入探讨了频率响应分析（Bode图、Nyquist图）在系统稳定裕度和性能评估中的核心作用。关键在于理解系统不确定性和外部扰动对控制性能的影响，并掌握如何通过奇异值分解（SVD）等现代代数工具来评估多输入多输出（MIMO）系统的可控性和可观测性。随后，本书转向状态空间表示与现代控制。我们详尽阐述了状态观测器的设计，特别是卡尔曼滤波在处理过程噪声和测量噪声时的理论基础与实际应用。卡尔曼滤波不仅是状态估计的基石，更是理解最优控制设计的前提。在此基础上，我们构建了极点配置（Pole Placement）的设计方法，并介绍了LQR（Linear Quadratic Regulator）的设计原理，强调其在优化控制性能指标（如控制输入能量与状态误差的加权和）方面的优势。鲁棒控制是本书的核心章节之一。在实际工程中，模型的不确定性是不可避免的。我们引入了$H_infty$ 控制理论，重点阐述如何通过数学形式化地处理不确定性模型，设计出在指定性能范围内对模型误差不敏感的控制器。读者将学习如何构建加权函数，将性能要求（如快速响应和抑制低频扰动）与鲁棒性要求（如抑制高频噪声）在同一框架内进行权衡。自适应控制是解决系统参数随时间变化的挑战。本书详细介绍了间接自适应控制和直接自适应控制的架构，包括参数辨识的算法（如递推最小二乘法 RLS）与控制器重构的机制。我们不仅探讨了标准自适应律，还深入分析了基于模型的参考自适应控制（MRAC），特别是其在处理非线性系统或存在未知动态时的应用前景，确保系统在运行过程中始终保持最佳性能。面向优化的控制方法被置于一个更宏观的视角下进行探讨。本书区分了模型预测控制（MPC）与其他基于优化的策略。我们着重介绍了模型参考优化（MRO）的概念，以及非线性规划（NLP）在求解实时优化问题中的作用。重点放在模型的建立与简化，如何在保证计算效率的前提下，利用物理知识或数据驱动方法构建有效的动态模型，这是任何优化控制框架成功的关键。在系统辨识与模型验证方面，本书提供了实用的指导。我们讨论了实验设计（如选择合适的激励信号）来获取高质量的系统辨识数据。从时域（如ARX、ARMAX模型）到频域的辨识技术，我们强调了模型验证的重要性，即如何量化模型与实际过程之间的偏差，并评估这一偏差对所设计控制器的影响。工业实施与案例分析是本书连接理论与实践的桥梁。我们探讨了离散化对连续时间控制设计的影响，包括采样率的选择、量化误差的处理，以及如何将连续时间控制器转化为可在分布式控制系统（DCS）或可编程逻辑控制器（PLC）中高效执行的数字代码。书中穿插了多个详细的工业案例，涵盖了化工、电力系统和机械运动控制等领域，展示了如何选择合适的控制架构（例如，分层控制、级联控制）来应对复杂的工程挑战。本书的内容强调跨学科的思维方式，要求读者不仅掌握控制理论，还要对被控对象的物理特性、传感器/执行器的局限性有深刻理解。它为那些希望超越基础PID层面，掌握设计高性能、高可靠性现代控制系统的工程师和研究人员提供了必要的理论深度和工程广度。 ---