过程辨识建模与控制

第1章 绪论 1.1 过程动态特性辨识建模 1.1.1 过程辨识建模的对象范围 1.1.2 典型的过程动态特性描述模型 1.2 模型拟合准则与评价指标 1.3 过程控制系统组成与技术发展 1.3.1 过程控制系统组成与主要任务 1.3.2 过程控制技术的发展 1.4 控制系统稳定性与性能指标 1.4.1 稳定性判据 1.4.2 控制性能指标 1.5 本章小结 习题 参考文献 **部分 过程辨识建模 第2章 基于阶跃响应实验辨识开环稳定过程 2.1 阶跃实验与频率响应估计 2.2 常用模型结构的参数辨识方法 2.2.1 带时滞参数的一阶模型和重复极点高阶模型 2.2.2 带时滞参数和不同极点的二阶模型 2.2.3 带时滞参数和不同极点的高阶模型 2.2.4 一致性参数估计分析和模型结构选择 2.2.5 应用案例 2.3 抗扰辨识模型参数的方法 2.3.1 阶跃响应实验设计 2.3.2 模型参数辨识 2.3.3 应用案例 2.4 基于闭环系统阶跃响应实验辨识模型参数 2.4.1 对象频率响应估计 2.4.2 模型参数辨识 2.4.3 应用案例 2.5 本章小结 习题 参考文献 附 辨识算法程序 第3章 基于阶跃响应实验辨识积分和不稳定过程 3.1 基于阶跃响应实验辨识积分过程 3.1.1 频率响应估计 3.1.2 模型参数辨识 3.1.3 应用案例 3.2 基于闭环系统阶跃响应实验辨识积分和不稳定过程 3.2.1 积分型过程模型辨识 3.2.2 不稳定型过程模型辨识 3.2.3 应用案例 3.3 本章小结 习题 参考文献 附 辨识算法程序 第4章 基于持续激励实验抗扰辨识采样系统 4.1 线性模型参数估计 4.2 迭代辨识算法 4.3 收敛性分析 4.4 应用案例 4.5 本章小结 习题 参考文献 附 辨识算法程序 第5章 基于持续激励实验辨识积分型采样系统 5.1 输入激励设计 5.2 模型参数辨识算法 5.3 收敛性分析 5.4 应用案例 5.5 本章小结 习题 参考文献 附 辨识仿真程序 第6章 基于持续激励实验辨识非线性系统参数 6.1 自适应参数辨识算法 6.2 收敛性分析 6.3 应用案例 6.4 本章小结 习题 参考文献 附 辨识算法程序 第二部分 控制系统设计 第7章 单回路控制 7.1 内模控制（IMC）原理 7.2 改进的IMC滤波器设计 7.2.1 FOPDT稳定过程 7.2.2 SOPDT稳定过程 7.3 PID整定 7.3.1 基于IMC设计的PID整定 7.3.2 离散域PID整定 7.4 应用案例 7.5 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第8章 两自由度控制 8.1 开环稳定和积分过程 8.1.1 抗扰控制器 8.1.2 设定点跟踪控制器 8.1.3 鲁棒稳定性分析 8.1.4 应用案例 8.2 开环不稳定过程 8.2.1 设定点跟踪控制器 8.2.2 抗扰控制器 8.2.3 鲁棒稳定性分析 8.2.4 应用案例 8.3 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第9章 采样控制系统 9.1 含时滞的开环稳定过程 9.1.1 抗扰控制器 9.1.2 设定点跟踪控制器 9.1.3 控制性能评估 9.1.4 鲁棒稳定性分析 9.1.5 应用案例 9.2 含时滞的积分和不稳定过程 9.2.1 抗扰控制器 9.2.2 设定点跟踪控制器 9.2.3 鲁棒稳定性分析 9.2.4 应用案例 9.3 基于通用无时滞输出预估器的两自由度控制 9.3.1 通用的无时滞输出预估器 9.3.2 两自由度控制方案 9.3.3 闭环抗扰控制器 9.3.4 设定点跟踪控制器 9.3.5 系统稳定性分析 9.3.6 应用案例 9.4 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第10章 主动抗扰控制（ADRC） 10.1 含有不确定性和干扰的对象描述 10.2 基于无时滞输出预估的ADRC设计 10.2.1 扩张状态观测器（ESO） 10.2.2 两自由度控制器 10.3 系统稳定性分析 10.4 应用案例 10.5 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第11章 反饱和控制 11.1 含有输入饱和约束的过程描述 11.2 基于ADRC的反对称输入饱和控制 11.2.1 反饱和扩张状态观测器 11.2.2 无时滞输出预估器 11.2.3 两自由度控制器 11.2.4 系统稳定性分析 11.2.5 应用案例 11.3 基于ADRC的反非对称输入饱和控制 11.3.1 对称饱和约束变换 11.3.2 反饱和扩张状态观测器 11.3.3 广义预测器与控制器 11.3.4 系统稳定性分析 11.3.5 应用案例 11.4 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第12章 串级控制系统 12.1 开环稳定过程的串级控制 12.1.1 控制器设计 12.1.2 鲁棒稳定性分析 12.2 开环不稳定过程的串级控制 12.2.1 控制器设计 12.2.2 鲁棒稳定性分析 12.3 应用案例 12.4 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第13章 多回路控制系统 13.1 系统输入-输出变量配对选择 13.1.1 相对增益阵列（RGA） 13.1.2 奇异值分解（SVD） 13.2 多回路系统的可控性 13.3 多回路控制设计 13.3.1 期望的对角传递函数矩阵 13.3.2 多回路PI/PID整定 13.4 稳定性分析 13.5 应用案例 13.6 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第14章 多变量解耦控制系统 14.1 双输入双输出系统的解耦控制 14.1.1 解耦控制前提 14.1.2 期望系统传递函数矩阵 14.1.3 解耦控制器矩阵设计 14.1.4 稳定性分析 14.1.5 应用案例 14.2 多输入多输出系统的解耦控制 14.2.1 解耦控制前提 14.2.2 期望系统传递函数矩阵 14.2.3 解耦控制器矩阵设计 14.2.4 稳定性分析 14.2.5 应用案例 14.3 多变量系统的两自由度解耦控制 14.3.1 期望设定点跟踪和闭环抗扰传递函数矩阵 14.3.2 解耦控制器矩阵设计 14.3.3 稳定性分析 14.3.4 应用案例 14.4 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 第15章 批次过程控制 15.1 基于IMC结构的迭代学习控制（ILC） 15.1.1 ILC方案 15.1.2 IMC控制器 15.1.3 ILC控制器 15.1.4 稳定性分析 15.1.5 应用案例 15.2 基于PI回路的间接型ILC方法 15.2.1 间接型ILC方案和二维系统描述 15.2.2 鲁棒PI控制器整定 15.2.3 ILC控制律设计 15.2.4 应用案例 15.3 基于广义ESO的间接型ILC方法 15.3.1 闭环反馈控制器 15.3.2 间接型ILC设计 15.3.3 应用案例 15.4 本章小结 习题 参考文献 附 控制仿真程序 符号表 缩写术语表