“中国制造2025”出版工程--网络化分布式系统预测控制

定　　价：78 元

丛书名：“中国制造2025”出版工程

• 作者：李少远、郑毅、薛斌强 著
• 出版时间：2019/2/1
• ISBN：9787122330802
• 出 版 社：化学工业出版社

• 中图法分类：TP273 
• 页码：263
• 版次：01
• 开本：16开

内容简介

本书主要针对网络化分布式系统中，如何设计预测控制的估计器、控制器、协调策略等方面问题进行讲解。内容包括网络化滚动时域状态估计，网络化预测控制的设计与分析以及以保证状态估计性能的滚动时域调度策略；典型的基于Nash优化、局部性能指标、全局性能指标、作用域优化的分布式预测控制设计方法和系统综合；最后介绍了网络化分布式系统预测控制在冶金过程中的典型应用实例。
本书主要面向预测控制、网络控制、信息物理系统等方向的研究人员、博士、硕士研究生以及流程工业、电力、冶金等行业的控制工程师。

目 录

第1章　网络化分布式系统的研究现状1
　1.1　背景　/ 2
　1.2　网络化分布式系统预测控制研究现状　/ 4
　　　1.2.1　网络化滚动时域估计的研究现状　/ 4
　　　1.2.2　分布式预测控制的研究现状及分类　/ 5
　1.3　本书的主要内容　/ 8
　参考文献　/ 9
第2章　具有随机丢包的网络化系统的滚动时域状态估计13
　2.1　概述　/ 14
　2.2　具有反馈通道丢包的网络化系统的滚动时域状态估计　/ 15
　　　2.2.1　问题描述　/ 15
　　　2.2.2　网络化滚动时域状态估计器设计　/ 17
　　　2.2.3　估计器的性能分析　/ 20
　　　2.2.4　数值仿真　/ 26
　2.3　具有两通道丢包的网络化系统的滚动时域状态估计　/ 30
　　　2.3.1　问题描述　/ 30
　　　2.3.2　网络化滚动时域状态估计器设计　/ 32
　　　2.3.3　估计器的性能分析　/ 36
　　　2.3.4　数值仿真　/ 40
　2.4　本章小结　/ 46
　参考文献　/ 47
第3章　网络化系统的预测控制器设计49
　3.1　概述　/ 50
　3.2　具有有界丢包的网络化控制系统的预测控制　/ 51
　　　3.2.1　网络化控制系统的建模　/ 52
　　　3.2.2　基于终端凸集约束的网络化预测控制器设计　/ 55
　　　3.2.3　网络化预测控制器的可行性与稳定性分析　/ 59
　　　3.2.4　数值仿真　/ 63
　3.3　具有控制输入量化的网络化控制系统的鲁棒预测控制　/ 67
　　　3.3.1　网络化控制系统的建模　/ 67
　　　3.3.2　稳定性分析和鲁棒预测控制器设计　/ 70
　　　3.3.3　数值仿真　/ 84
　3.4　本章小结　/ 88
　参考文献　/ 89
第4章　具有通信约束的网络化系统的滚动时域调度91
　4.1　概述　/ 92
　4.2　网络化滚动时域调度　/ 93
　　　4.2.1　问题描述　/ 93
　　　4.2.2　滚动时域调度策略　/ 95
　4.3　网络化控制系统的滚动时域状态估计　/ 99
　4.4　网络化滚动时域估计器的性能分析　/ 101
　4.5　数值仿真与物理实验　/ 106
　　　4.5.1　数值仿真　/ 106
　　　4.5.2　双容液位系统实验　/ 110
　4.6　本章小结　/ 117
　参考文献　/ 117
第5章　局部性能指标的分布式预测控制119
　5.1　概述　/ 120
　5.2　基于纳什最优的分布式预测控制　/ 121
　　　5.2.1　分布式预测控制器设计　/ 121
　　　5.2.2　性能分析　/ 122
　　　5.2.3　局部通信故障下一步预测优化策略的性能分析　/ 125
　　　5.2.4　仿真实例　/ 130
　5.3　保证稳定性的约束分布式预测控制　/ 135
　　　5.3.1　问题描述　/ 135
　　　5.3.2　分布式预测控制设计　/ 136
　　　5.3.3　性能分析　/ 142
　　　5.3.4　仿真实例　/ 149
　5.4　本章小结　/ 152
　参考文献　/ 153
第6章　协调分布式系统预测控制155
　6.1　概述　/ 156
　6.2　非迭代协调分布式预测控制　/ 157
　　　6.2.1　状态、输入耦合分布式系统　/ 157
　　　6.2.2　局部预测控制器设计　/ 158
　　　6.2.3　性能分析　/ 162
　　　6.2.4　仿真实例　/ 166
　6.3　保证稳定性的约束协调分布式预测控制　/ 171
　　　6.3.1　分布式系统描述　/ 171
　　　6.3.2　局部预测控制器设计　/ 172
　　　6.3.3　性能分析　/ 176
　　　6.3.4　仿真实例　/ 182
　6.4　本章小结　/ 186
　参考文献　/ 186
第7章　通信约束下的分布式系统预测控制188
　7.1　概述　/ 189
　7.2　基于作用域优化的分布式预测控制　/ 190
　　　7.2.1　状态、输入耦合分布式系统　/ 190
　　　7.2.2　局部预测控制器设计　/ 191
　　　7.2.3　性能分析　/ 200
　　　7.2.4　数值结果　/ 205
　7.3　高灵活性的分布式模型预测控制　/ 211
　　　7.3.1　分布式系统描述　/ 212
　　　7.3.2　局部预测控制器设计　/ 213
　　　7.3.3　性能分析　/ 219
　　　7.3.4　仿真实例　/ 225
　7.4　本章小结　/ 233
　参考文献　/ 233
第8章　应用实例：加速冷却过程的分布式模型预测控制235
　8.1　概述　/ 236
　8.2　加速冷却过程　/ 237
　　　8.2.1　加速冷却过程工艺及装置仪表　/ 237
　　　8.2.2　加速冷却过程模拟平台　/ 239
　　　8.2.3　工艺控制要求　/ 241
　8.3　装置热平衡方程　/ 242
　8.4　基于优化目标再计算的分布式预测控制　/ 244
　　　8.4.1　子系统优化目标再计算　/ 245
　　　8.4.2　子系统状态空间模型　/ 246
　　　8.4.3　扩展Kalman 全局观测器　/ 249
　　　8.4.4　局部预测控制器　/ 250
　　　8.4.5　局部状态预估器　/ 253
　　　8.4.6　局部控制器迭代求解算法　/ 253
　8.5　模拟平台算法验证　/ 254
　8.6　本章小结　/ 259
　参考文献　/ 259
索引261