预测控制的理论与方法（第2版）

序
前言
基础篇
第１章系统、模型与预测控制３
１１系统３
１２数学模型５
１３状态空间模型与输入输出模型６
１３１状态空间模型６
１３２传递函数模型７
１３３脉冲响应与卷积模型８
１４连续时间系统的离散化８
１４１状态空间模型９
１４２脉冲传递函数模型９
１４３脉冲响应与卷积模型１０
１５预测控制及其基本特征１０
１５１轨迹和发展历史１０
１５２基本特征１１
１５３工业预测控制的“三大原理”１３
１６三种典型的预测控制优化问题１４
１６１无穷时域１５
１６２有限时域：经典预测控制１５
１６３有限时域：综合型预测控制１５
１７有限时域控制：采用“三大原理”的例子１６
１８无穷时域控制：双模次优控制的例子１８
１８１三个相关控制问题１８
１８２次优解１８
１８３可行性与稳定性分析２０
１８４数值例子２１
１９从经典预测控制到综合型预测控制２３
第２章基于非参数化模型的预测控制２６
２１模型算法控制原理２６
２１１脉冲响应模型２６
２１２模型预测与反馈校正２７
２１３优化控制：单入单出情形２８
２１４优化控制：多变量情形３０
２２模型算法控制中约束的处理３２
２３动态矩阵控制原理３４

２３１单入单出情形３５
２３２单入单出情形：另一种推导方式３７
２４预测控制的递阶实施方式４０
第３章广义预测控制４２
３１算法原理４２
３１１预测模型４２
３１２丢番图方程的解法４３
３１３滚动优化４５
３１４在线辨识与校正４７
３２一些基本性质４８
３３与模型系数无关的稳定性结论４９
３３１广义预测控制向线性二次型问题的转化４９
３３２稳定性证明的工具：Ｋｌｅｉｎｍａｎ控制器５０
３３３与Ｋｌｅｉｎｍａｎ控制器形似的广义预测控制律５２
３３４基于Ｋｌｅｉｎｍａｎ控制器的广义预测控制的稳定性５３
３３５与Ａｃｋｅｒｍａｎｎ关于ｄｅａｄｂｅａｔ控制的公式的等价性５４
３４加入终端等式约束的广义预测控制５５
３５多变量系统和约束系统情形５７
３５１多变量广义预测控制５７
３５２约束的处理５９
第４章两步法预测控制６１
４１两步法广义预测控制６１
４１１无约束情形６２
４１２有输入饱和约束情形６２
４２两步法广义预测控制的稳定性６４
４２１基于Ｐｏｐｏｖ定理的结论６４
４２２寻找控制器参数的两个算法６６
４２３实际非线性界的确定方法６７
４３两步法广义预测控制的吸引域６７
４３１控制器的状态空间描述６８
４３２吸引域相关稳定性６８
４３３吸引域的计算方法７０
４３４数值例子７１
４４两步法状态反馈预测控制７２
４５两步法状态反馈预测控制的稳定性７５
４６基于半全局稳定性的两步法状态反馈预测控制的吸引域设计７８
４６１系统矩阵无单位圆外特征值的情形７８
４６２系统矩阵有单位圆外特征值的情形８０
４６３数值例子８２
４７两步法输出反馈预测控制８４
４８两步法输出反馈预测控制的稳定性８５
４９两步法输出反馈预测控制：中间变量可得到情形８９
第５章预测控制综合方法概略９１

目录Ⅸ
５１一般思路：离散时间系统情形９１
５１１改造的优化问题９１
５１２“三要素”和统一的稳定性证明思路９２
５１３稳定性证明的直接法９２
５１４稳定性证明的单调性法９３
５１５反最优性９５
５２一般思路：连续时间系统情形９６
５３稳定性要素的实现９８
５３１采用终端零约束９８
５３２采用终端代价函数９８
５３３采用终端约束集９９
５３４采用终端代价函数和终端约束集９９
５４一般思路：不确定系统情形１００
５４１开环ｍｉｎ－ｍａｘ单值优化预测控制１０１
５４２闭环ｍｉｎ－ｍａｘ优化鲁棒预测控制１０２
第６章状态反馈预测控制综合１０４
６１多胞描述系统和线性矩阵不等式１０４
６２基于ｗｏｒｓｔ－ｃａｓｅ性能指标的在线方法：零时域１０５
６２１性能指标的处理和无约束预测控制１０６
６２２约束的处理１０７
６３基于ｗｏｒｓｔ－ｃａｓｅ性能指标的离线方法：零时域１１０
６４基于ｗｏｒｓｔ－ｃａｓｅ性能指标的离线方法：变时域１１２
６５基于标称性能指标的离线方法１１７
６５１零时域１１７
６５２启发式变时域１１８
第７章有限切换时域的预测控制综合１２３
７１标称系统的标准方法１２３
７２用预测控制方法求无穷时域约束线性二次型控制的最优解１２５
７３标称系统的在线方法１２７
７４用预测控制方法求无穷时域约束线性时变二次型控制的准最优解１３０
７４１整体思路１３１
７４２ｍｉｎ－ｍａｘ约束线性二次型控制的求解１３２
７４３有限时域无终端加权情形（问题７８的求解）１３３
７４４有限时域有终端加权情形（问题７９的求解）１３４
７４５准最优性、算法与稳定性１３５
７４６数值例子１３６
７４７与６２节方法的比较１３７
７５多胞描述系统的在线方法１３９
７５１部分反馈方法１３９
７５２参数依赖开环方法１４２
第８章预测控制综合的开环优化与闭环优化１４７
８１一种简单的部分闭环优化预测控制１４７

Ⅹ预测控制的理论与方法第２版
８１１切换时域为０的在线和离线方法１４８
８１２切换时域非０的一个有效算法１４９
８２三模预测控制１５１
８３混合型预测控制１５３
８３１算法１５３
８３２联合优势１５６
８３３数值例子１５７
８４开环优化预测控制及其特点１５９
８４１单值开环优化预测控制１５９
８４２参数依赖开环优化预测控制１６０
８５切换时域为１的预测控制１６３
漫谈篇
第９章一种基于开环优化的预测控制１６７
第１０章基于多胞描述模型成为热点１７２
第１１章不变集陷阱１７７
第１２章时域Ｎ为０或者为１１８３
第１３章变体反馈预测控制１８７
第１４章关于最优性１９６
第１５章最大化可应用模型范围１９９
第１６章状态不可测时的开环优化预测控制２０１
第１７章输出反馈不能来源于简单地推广状态可测时的结果２０７
第１８章动态输出反馈和二次有界性方法２１２
第１９章采用范数定界技术处理有界噪声２１８
第２０章状态估计误差的滚动更新２２４
第２１章结束语２２７
参考文献２３０