网络化分布式系统预测控制

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