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第1章 自适应控制概述1

1.1 自适应控制的产生1

1.2 自适应控制的定义3

1.3 自适应控制的基本原理和类型4

1.3.1 自适应控制的基本原理4

1.3.2 按自适应控制系统的结构形式分类4

1.3.3 按干扰影响分类8

1.4 自适应控制的理论问题9

1.5 自适应控制的应用概况10

1.6 自适应控制的国内外最新进展12

第2章 用局部参数最优化理论设计模型参考自适应控制系统18

2.1 引言18

2.2 模型参考自适应控制系统的数学描述18

2.2.1 用状态方程描述模型参考自适应系统18

2.2.2 用输入／输出方程描述模型参考自适应系统20

2.2.3 模型参考自适应系统的误差方程21

2.3 模型参考自适应控制系统设计的假设条件23

2.4 具有可调增益的模型参考自适应系统的设计24

2.4.1 MIT方案问题提出25

2.4.2 MIT方案自适应控制律推导25

2.4.3 MIT方案存在的问题27

2.4.4 MIT方案数字算例27

2.4.5 MIT方案应用实例28

2.5 单输入／单输出自适应系统的设计36

2.6 局部参数最优化方法设计模型参考自适应系统注意事项39

第3章 用李雅普诺夫稳定性理论设计模型参考自适应系统41

3.1 李雅普诺夫稳定性的概念及基本定理41

3.1.1 平衡状态41

3.1.2 李雅普诺夫意义下稳定性定义42

3.1.3 李雅普诺夫意义下稳定性定理43

3.1.4 李雅普诺夫第二法的应用44

3.2 用可调系统的状态变量构成自适应规律的设计方法45

3.2.1 自适应控制律推导45

3.2.2 数字算例47

3.3 用被控对象的输入／输出构成自适应规律的设计方法48

3.3.1 具有可调增益的自适应系统的设计48

3.3.2 单输入／单输出自适应控制系统的设计52

3.3.3 数字算例53

3.4 基于李雅普诺夫稳定性理论设计自适应控制律应用实例56

3.4.1 汽车减振系统自适应控制律设计56

3.4.2 弹性结构振动抑制的自适应控制律设计58

3.4.3 飞机起落架系统自适应控制律设计62

第4章 用超稳定性理论设计模型参考自适应系统66

4.1 超稳定性理论的概念及基本定理66

4.1.1 绝对稳定性问题66

4.1.2 超稳定性问题67

4.1.3 正实性问题68

4.1.4 正实性与超稳定性等价定理75

4.2 用超稳定性理论设计模型参考自适应系统76

4.2.1 用状态变量设计模型参考自适应系统76

4.2.2 用输入／输出测量值设计模型参考自适应系统81

4.3 基于超稳定性理论设计自适应控制律应用实例85

4.3.1 室内温度控制系统自适应控制律设计85

4.3.2 直接转矩控制系统自适应控制辨识转速87

4.3.3 自动导向车系统自适应控制律设计90

第5章 自校正控制94

5.1 自校正控制基本概念94

5.2 系统辨识96

5.2.1 参数估计方法96

5.2.2 闭环系统的辨识107

5.3 单输入／单输出最小方差自校正调节器114

5.3.1 预测模型115

5.3.2 最小方差控制116

5.3.3 具有参考输入增量最小方差控制118

5.4 单输入／单输出自校正控制器118

5.4.1 加权最小方差控制119

5.4.2 自校正控制系统的闭环稳定性质122

5.5 极点配置自校正控制技术122

5.5.1 参数已知时的极点配置调节器123

5.5.2 加权最小方差自校正控制器的极点配置124

第6章 模型参考自适应控制研究进展127

6.1 状态反馈状态跟踪的MRAC127

6.2 状态反馈输出跟踪的MRAC130

6.2.1 连续自适应控制系统设计130

6.2.2 离散时间系统设计134

6.3 输出反馈输出跟踪的MRAC138

6.4 相对阶为1的系统设计142

6.4.1 输出反馈控制设计142

6.4.2 状态反馈控制设计143

6.5 间接自适应控制设计143

6.5.1 间接自适应的状态反馈状态跟踪控制设计143

6.5.2 间接自适应的输出反馈输出跟踪控制设计145

6.6 典型设计实例149

6.6.1 标准型系统的状态跟踪控制匹配149

6.6.2 非标准型系统的输出跟踪设计149

6.7 结论及练习题152

6.7.1 结论152

6.7.2 练习题153

第7章 自适应控制技术综合应用实例155

7.1 基于非规范化自适应律的民航机直接自适应控制155

7.2 基于自适应控制与量子调控的小直升机直接自修复控制157

7.2.1 量子调控模块与直接自修复控制157

7.2.2 基于量子调控的自适应控制律设计与仿真158

7.3 基于干扰观测器与LDU分解的直升机自适应控制160

7.3.1 干扰观测器设计161

7.3.2 自适应控制器设计161

7.3.3 基于干扰观测器与LDU分解的自适应控制器仿真164

7.4 基于量子调控的四悬翼直升机的自适应补偿控制165

7.4.1 四旋翼直升机的模型介绍165

7.4.2 四旋翼直升机的干扰观测器设计167

7.4.3 四旋翼直升机的自修复控制律设计168

7.4.4 四悬翼直升机自适应补偿控制的半物理仿真验证171

附录 历年试题集锦175

试题1175

试题2176

试题3177

试题4179

试题5180

试题6183

试题7185

试题8186

历年试题部分参考答案188

参考文献191