非线性预测控制 pdf下载

基本信息

书名:非线性预测控制       定价：80元      ISBN：9787030437266

作者:钱积新, 宋春跃, 王可心, 陈杨      出版社：科学出版社   

参考信息（以实物为准）

出版日期：2015-03-01      字数：305000  

页码：232      版次：1       

装帧：平装      开本：5开

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《非线性预测控制》可作为高等院校控制科学与工程、计算机控制、工业自动化等专业高年级本科生和研究生的参考用书，也可供从事先进控制、工业自动化等研究的相关工程技术人员参考。

内容提要

《非线性预测控制》的目的是寻求基于机理微分代数方程模型的预测控制算法，并力图建立通用的非线性预测控制器(NMPC)软件.《非线性预测控制》共分三篇. 篇系统地介绍了动态系统的数值计算方法理论，该内容对掌握ODE和DAE系统及其数值计算的精髓，并进一步构建合理、鲁棒的NMPC问题的求解方法是十分必要的.第二篇以HessenbergDAE生产过程模型为对象，给出了结合联立动态优化策略的非线性预测控制理论与方法，并针对相应的变负荷优化控制命题，构造了适于该类机理模型的通用NMPC箅法.第三篇针对联立动态优化策略生成的大规模非线性规划问题，介绍了目前 效的求解算法，并简要介绍了作者与CarnegieMellon大学合作开发的动态优化求解器，该求解器的实现综合了《非线性预测控制》各篇涉及的数值方法.

目录

前言
篇 常微分方程和微分一代数方程的数值计算方法
章 常微分方程及微分一代数方程
1.1初值问题
1.2边值问题
1.3微分一代数方程
1.3.1 index和数学结构
1.3.2特殊的DAE形式
1.4微分一代数方程应用举例
第2章ODE初值问题的稳定性及DAE的稳定性
2.1测试方程和一般性ODE的稳定性定义
2.1.1线性常系数系统
2.1.2线性变系数微分方程系统
2.1_3非线性问题
2.2 DAE的稳定性
2.3降index和稳定化：具有不变式的ODE
2.3.1较高index DAE的重构
2.3.2具有不变式的ODE
2.3.3状态空间描述
第3章数值解的基本方法、概念
3.1前向Euler法
3.2收敛性、精度、相容性及。一稳定性
3.3稳定性
3.4刚性问题：后向Euler法
3.4.1后向Euler法
3.4.2非线性代数方程组的求解
3.5 A—稳定，快速衰减
3.6对称方法：梯形法
第4章 ODE的一步法及DAE的数值方法
4.1一步法
4.1.1经典Runge—Kutta法
4.1.2 Runge—Kutta方法的一般公式
4.1.3收敛性、0—稳定性和Runge—Kutta方法的阶
4.1.4显式Runge—Kutta方法的稳定域
4.1.5隐式Runge—Kutta法和配置点法
4.1.6基于配置的隐式Runge—Kutta方法
4·1.7隐式Runge—Kutta方法的稳定性
4.1.8阶的降低
4.2 DAE的数值方法
4.2.1直接离散化方法
4.2.2位于流形上的ODE的求解方法
参考文献
第二篇 非线性预测控制理论与方法
第5章 预测控制简介
5.1线性和非线性模型预测控制
5.2非线性模型
5.3 NMPC的数值求解
第6章工业过程数学模型
6.1工业过程机理模型的一般性质描述
6.1.1微分一代数方程模型
6.1.2 DAE系统的数学结构和index
6.2工业过程机理模型举例
6.2.1连续搅拌釜反应器数学模型
6.2.2精馏过程的数学模型
6.2.3高温气冷核反应堆的数学模型
第7章动态系统模拟与优化方法
7.1动态系统模拟计算方法
7.2基于配置法的直接离散化
7.2.1正交积分及其配置点计算
7.2.2配置法的求解特性
7.3动态优化策略
7.3.1变分法
7.3.2利用NLP求解器的方法
7.4联立法生成的NLP形式
7.4.1算例：离散化导致的联立法求解失败
7.4.2配置法离散化生成的NLP形式
7.5联立策略的解与控制真解的一致性
7.5.1基于Gauss Legendre配置法的性
7.5.2基于Radau配置法的性
7.6工业过程控制问题解的性讨论
第8章非线性预测控制
8.1非线性预测控制中的DAE模型及其离散化形式
8.2预测控制有限时域滚动计算的思想
8.2.1滚动优化
8.2.2计算输入
8.2.3反馈校正
8.3预测控制系统的参数设计
8.3.1采样周期丁与模型长度N
8.3.2优化时域P与误差权矩阵Q
8.3.3控制时域M
8.3.4控制权矩阵R
8.3.5校正参数h，
第9章几个计算仿真实例
9.1连续搅拌釜反应罐的控制仿真
9.1.1串联CSTR模型的优化控制
9.1.2串联CSTR模型的闭环仿真
9.2高温气冷核反应堆模型的控制仿真
9.2.1模型介绍
9.2.2 HTR PM核电站模型与求解
9.2.3电站运行控制概述
9.2.4控制仿真
0章NMPC系统的稳定性及鲁棒性分析
10.1稳定性分析
10.1.1无限时域
10.1.2有限时域
10.2鲁棒性分析
10.2.1符号及基本定义
10.2.2输入状态稳定性理论介绍
参考文献
第三篇 非线性规划基础理论与方法
1章 优化引言
2章 非线性规划概述
12.1无约束优化问题：解及其性条件
12.2约束优化问题：解及其性条件
12.3收敛速度
12.4序列二次规划算法
12.4.1 SOP算法基本框架
12.4.2不等式约束的处理
12.4.3关于SQP方法的讨论
12.5 内点法
12.5.1内点法基本框架
12.5.2 primal—dual系统的求解
12.5.3自适应μ值调整策略
12.6小结
第l3章全局化策略
13.1线性搜索方法
13.2信赖域方法
13.2.1基本信赖域算法
13.2.2 Dogleg方法
13.2.3 Steihaug方法
13.3约束优化问题的全局化策略
13.3.1评价函数方法
13.3.2过滤方法
4章实用非线性规划方法
14.1 quasi Newton方法
14.2简约空间方法
14.2.1简约空间内点法
14.2.2简约空间sqp算法
14.2.3关于简约空间方法的更多讨论

作者介绍

文摘

序言