《计算机套用基础(Win 7+Office 2010)》是清华大学出版社出版的图书。
基本介绍
- 书名：随机系统最优控制理论及套用
- 又名：Optimal Control Theory and Applications for Stochastics Systems
- 作者：方洋旺
- ISBN：9787302456490
- 页数：412
- 定价：¥59.00
- 出版社：清华大学出版社
- 出版时间：2017.5.1
- 装帧：平装
- 开本：16
- 印次：1-1
- 印刷日期：2017.04.05
内容简介
本书全面介绍了俄罗斯控制专家以及作者与其研究团队十余年在此领域的最新研究成果，详细讨论了随机系统分析、状态估计、最优控制、参数最佳化以及套用等新的理论和方法。 全书共分13章，基本内容由6部分组成。
目录
第1章绪论.................................1
1.1随机系统最优控制的研究历史与现状...........................................................1
1.2随机系统最优控制的研究内容.....................................................................2
1.3随机系统最优控制的研究方法.....................................................................2
1.4内容分布..........................3
第2章随机线性系统分析.............5
2.1引言.................................5
2.2随机线性系统数学模型......5
2.2.1连续时间随机线性系统....................................................................5
2.2.2离散时间随机线性系统....................................................................6
2.3连续时间随机线性系统状态向量机率矩........................................................7
2.3.1问题描述...............7
2.3.2冲激回响函式法.....9
2.3.3机率矩微分方程....11
2.3.4状态对有色噪声的回响...................................................................14
2.4离散时间随机线性系统状态向量机率矩.......................................................15
2.5随机线性系统状态向量分布函式.................................................................19
2.5.1第一特徵函式计算..........................................................................19
2.5.2机率密度函式计算..........................................................................23
第3章随机非线性系统分析.........27
3.1引言................................27
3.2随机非线性系统数学模型..27
3.2.1连续时间随机非线性系统................................................................27
3.2.2离散时间随机非线性系统................................................................28
3.3随机非线性系统统计线性化.......................................................................29
3.3.1非线性函式的一般线性化................................................................30
3.3.2非线性函式的统计线性化................................................................30
3.3.3随机非线性系统统计线性化系统模型...............................................36
3.4随机非线性系统的矩分析..37
3.4.1冲激回响法...........37
3.4.2逼近机率矩微分方程.......................................................................38
3.4.3离散时间随机非线性系统状态向量机率矩.........................................41
3.5随机非线性系统的状态向量分布函式..........................................................44
3.6状态向量分布转移函式.....49
3.7逼近机率特徵函式............51
3.8逼近机率密度函式............57
3.9中心矩及累积量...............58
第4章随机线性系统状态估计......61
4.1引言................................61
4.2连续随机系统卡尔曼滤波..61
4.3噪声信号相关时的线性最优滤波器.............................................................64
4.4带有有色量测噪声的线性最优滤波器..........................................................68
4.5带有惯性量测的最优滤波器.......................................................................76
4.6线性最优滤波器的一般形式.......................................................................78
4.7线性最优预测..................79
4.8离散时间随机系统的最优滤波器.................................................................80
4.8.1量测噪声为一般白噪声情形.............................................................80
4.8.2惯性量测情形........83
4.8.3有色噪声情形........85
4.9离散时间随机线性系统最优预测.................................................................88
第5章随机非线性系统最优估计..91
5.1引言................................91
5.2后验机率.........................92
5.3后验机率密度函式方程.....97
5.4非线性滤波的逼近算法...104
5.5高斯逼近法....................106
5.6条件最优滤波器.............109
5.7逼近条件最优滤波器......111
5.8準最优非线性滤波器......113
5.8.1直接线性化法......113
5.8.2统计线性化法......115
5.9带有不完全确定参数的準最优非线性滤波器..............................................116
5.9.1直接线性化法......116
5.9.2统计线性化法......118
5.10非线性无迹滤波...........119
5.10.1无迹变换.........119
5.10.2算法描述.........120
5.11非线性粒子滤波...........122
5.11.1标準粒子滤波算法.....................................................................122
5.11.2标準粒子滤波的缺点.................................................................124
5.12非线性高斯和滤波........126
5.13结构随机跳变系统滤波..........................................................................128
5.13.1带有混合噪声的结构随机跳变系统滤波.......................................128
5.13.2仅带有加性噪声的结构随机跳变系统滤波...................................130
5.13.3基于结构随机跳变系统滤波和互动多模型(IMM)滤波算法比较...130
第6章随机系统最优控制的一般理论...................................................................133
6.1引言..............................133
6.1.1问题描述............133
6.1.2最优準则(最优代价函式)...............................................................134
6.1.3最优控制方法......137
6.2随机最大值原理.............140
6.2.1随机系统最优控制算法.................................................................140
6.2.2最短时间控制......142
6.2.3终值控制问题......146
6.2.4最小能量控制问题........................................................................151
6.3随机最大值原理证明......154
6.3.1必要性条件证明..154
6.3.2充分条件的证明..158
6.4随机系统局部最优控制...160
6.5离散随机系统的最大值原理.....................................................................163
6.6离散随机系统动态规划法.........................................................................166
6.6.1完全状态信息情形........................................................................167
6.6.2不完全信息情况..172
6.7连续时间随机系统的动态规划..................................................................178
6.7.1固定终时情形......178
6.7.2不固定终时情形..183
第7章随机线性系统最优控制....186
7.1引言..............................186
7.2无控制约束情形.............186
7.2.1问题描述............186
7.2.2解析综合控制算法........................................................................187
7.3控制受约束情形.............192
7.3.1问题描述............192
7.3.2逼近解析综合控制算法.................................................................192
7.4连续随机线性系统最优控制的动态规划法.................................................198
7.5离散时间随机系统最优控制的动态规划法.................................................199
7.5.1完全状态信息情况........................................................................199
7.5.2不完全状态信息情况.....................................................................204
7.6局部最优控制................209
7.6.1控制不受约束情形........................................................................209
7.6.2控制受约束情形..212
第8章随机非线性系统最优控制.........................................................................214
8.1引言..............................214
8.2最大值原理....................214
8.2.1问题提出............214
8.2.2準最优控制的解析结构.................................................................215
8.3动态规划法....................219
8.4局部最优控制................222
8.4.1控制不受约束情形........................................................................222
8.4.2控制受约束情形..224
第9章基于扩展二次型代价函式的最优控制解析综合...........................................225
9.1扩展二次型代价函式......225
9.2固定终时的随机线性系统最优控制...........................................................226
9.3不固定终时随机线性系统最优控制...........................................................232
9.4非线性随机系统的準最优控制..................................................................237
9.4.1固定终时情形......237
9.4.2不固定终时情形..239
9.5有控制约束条件的随机系统最优控制........................................................240
9.5.1随机线性系统最优控制.................................................................240
9.5.2随机非线性系统最优控制..............................................................245
第10章随机系统最优预测控制..247
10.1引言............................247
10.2基于灵敏度方程的固定终时最优预测控制................................................247
10.2.1随机线性最优预测控制..............................................................247
10.2.2固定终时的随机非线性最优预测控制..........................................253
10.3基于灵敏度方程的不固定终时随机最优预测控制......................................255
10.3.1随机线性最优预测控制一般理论.................................................255
10.3.2随机非线性最优预测控制一般理论.............................................257
10.4随机线性系统状态反馈滚动最优预测控制................................................257
10.4.1随机时不变线性系统最优预测控制.............................................258
10.4.2随机时变线性系统最优预测控制.................................................267
10.5随机非线性系统的状态反馈滚动最优预测控制.........................................272
10.5.1带有加性噪声的随机非线性预测控制..........................................272
10.5.2带有混合噪声的随机非线性系统预测控制...................................278
10.5.3具有饱和输入约束的随机非线性系统预测控制.............................284
第11章随机系统稳定性............291
11.1随机稳定性概念...........291
11.1.1随机微分公式..291
11.1.2随机系统稳定性........................................................................292
11.2连续时间随机系统的均方稳定性.............................................................293
11.2.1线性It.o随机系统均方稳定性的充要条件.....................................294
11.2.2随机定常系统闭环控制系统稳定性分析.......................................296
11.3带有加性噪声的随机线性系统均方实用稳定性判据..................................300
11.3.1带有加性噪声的随机系统均方实用稳定性...................................300
11.3.2Peuteman-Aeyels均方实用稳定性定理.......................................302
11.4带有加性噪声的随机线性闭环系统均方实用稳定性及鲁棒控制..................304
11.4.1预备知识.........304
11.4.2时不变随机线性系统均方实用稳定性及鲁棒控制.........................305
11.4.3带加性噪声随机线性时变系统均方实用稳定性.............................309
第12章随机控制系统的最优参数估计.................................................................314
12.1参数最佳化的任务及方法..........................................................................314
12.1.1引言................314
12.1.2参数最佳化问题的提出.................................................................314
12.2参数最佳化的随机搜寻法..........................................................................317
12.2.1随机搜寻法分类........................................................................317
12.2.2随机逼近法......318
12.2.3带有线性策略的随机搜寻法.......................................................320
12.3非梯度随机搜寻法........322
12.3.1问题提出.........322
12.3.2非自学习搜寻法........................................................................324
12.3.3搜寻速度.........325
12.3.4自学习搜寻过程........................................................................327
12.4非梯度搜寻解析算法.....329
12.4.1自学习搜寻过程的收敛性...........................................................329
12.4.2机率矩分析法..331
12.4.3自学习搜寻过程........................................................................334
12.5非梯度随机搜寻法在最优求解中的套用...................................................337
12.5.1问题提出.........337
12.5.2非自学习随机搜寻法.................................................................339
12.5.3自学习算法......339
12.5.4自学习过程的机率变化..............................................................342
12.5.5自学习搜寻结构图.....................................................................343
12.6套用实例.....................344
12.6.1定常线性系统的参数最佳化问题....................................................344
12.6.2可调电路的结构和参数最佳化问题.................................................348
12.6.3基于非梯度随机搜寻的飞弹自寻的控制参数最佳化算法...................351
12.6.4算法仿真与分析........................................................................355
第13章随机控制系统套用实例..360
13.1惯性导航系统初始状态对準....................................................................360
13.1.1数学模型.........360
13.1.2最优状态估计套用.....................................................................363
13.1.3仿真研究.........367
13.2船舶运动航迹估计........369
13.2.1系统模型.........369
13.2.2船舶航迹最优估计.....................................................................373
13.3弹载被动测量系统距离估计....................................................................374
13.3.1被动系统距离估计模型..............................................................376
13.3.2基于结构随机跳变最优滤波理论的被动系统距离估计算法............377
13.3.3仿真验证.........383
13.4空空飞弹最优自寻的控制.......................................................................384
13.4.1数学模型.........384
13.4.2解析综合算法..387
13.5太空飞行器再入弹头最优制导律....................................................................394
