控制之美(卷2) 优化控制mpc与卡尔曼滤波器 机械工程 新华正版
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作者作者
出版社清华大学出版社
ISBN9787302642428
出版时间2023-09
版次1
装帧平装
开本16开
页数180页
字数276千字
定价79元
货号xhwx_1203072649
上书时间2024-01-02
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商品详情
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主编：
交通领域需要有一本图书能够系统地梳理交通时空数据处理中所涉及的各种基础知识，结数据处理过程中的各类解决方案，介绍如何用跨学科的方从数据中挖掘出有价值的信息
目录：
章绪论
1.1动态系统与控制系统
1.2本书的内容与特点
第2章数学基础
2.1线时不变系统状态空间方程的解
2.2连续系统离散化
2.2.1系统离散化的基本概念
2.2.2连续系统状态空间方程离散化
2.3矩阵与向量的导数
2.3.1标量方程对向量的导数
2.3.2向量方程对向量的导数
2.3.3常用的矩阵求导公式
2.3.4标量方程对向量求导的链式则
2.3.5标量方程对矩阵的导数
2.4向量矩阵求导的应用——线回归
2.4.1解析解
2.4.2梯度下降
2.5本章重点公式结
第3章很优控制的基本概念
3.1引子——独轮车模型
3.1.1数学模型建立
3.1.2很优控制场景分析
3.2很优控制问题的组成与能指标
3.2.1很优控制问题的组成
3.2.2常见的很优控制问题
3.3控制问题构建以及能指标的选择
3.3.1衡车控制
3.3.2无人机高度控制
3.4本章重点公式结
第4章动态规划与线二次型调节器
4.1贝尔曼很优化理论
4.2数值方
4.2.1问题提出——无人机高度控制
4.2.2暴力算
4.2.3逆向分级求解方
4.2.4动态规划查表
4.2.5代码分析与编程
4.3解析方——动态规划的递归关系
4.3.1动态规划的递归关系——离散系统
4.3.2离散型一维案例分析——动态规划递归算
4.3.3动态规划的递归关系——连续系统
4.3.4连续型一维案例分析——hjb方程
4.4线二次型调节器
4.4.1离散型线二次型系统
4.4.2离散型一维案例分析——lqr方
4.4.3连续型线二次型系统
4.4.4连续型一维案例分析——lqr方
4.4.5衡车控制——连续系统案例分析
4.5轨迹追踪问题分析
4.5.1问题提出——弹簧质量阻尼系统
4.5.2引入控制目标误差
4.5.3稳态非零参值控制
4.5.4输入增量控制
4.5.5输入增量控制——追踪非常数参值
4.6无人机控制案例分析
4.6.1模型与系统的建立
4.6.2无约束轨迹追踪
4.6.3对输入的约束
4.7本章重点公式结
第5章模型预测控制
5.1模型预测控制的基本概念
5.2二次规划问题
5.2.1无约束情况的解析解
5.2.2等式约束——拉格朗乘数
5.2.3不等式约束——数值方与商业软件
5.3模型预测控制推导——无约束调节问题
5.3.1线离散系统转化为标准形式
5.3.2将能指标转化为二次规划的标准形式
5.3.3无约束条件下的解析解
5.3.4一维案例分析——与lqr的比较
5.3.5一维案例分析——mpc控制器的反馈特
5.4轨迹追踪问题分析
5.4.1稳态非零参值控制
5.4.2输入增量控制
5.5含有约束的模型预测控制
5.5.1约束转化为标准形式
5.5.2控制量和状态变量上下限约束转化为标准形式
5.5.3案例分析——软约束与硬约束的讨论
5.6案例分析——无人机高度控制
5.6.1控制器的构建与结果分析
5.6.2预测区间的影响
5.6.3采样时间的选择
5.7mpc的发展方向讨论
5.8本章重点公式结
第6章卡尔曼滤波器
6.1递归算与数据融合
6.2概率论初步，数据融合与协方差矩阵
6.2.1连续型变量的期望与方差
6.2.2正态分布
6.2.3测量误差融合案例
6.2.4协方差与协方差矩阵——统计学直观理解
6.2.5协方差与协方差矩阵——变量
6.3线卡尔曼滤波器推导
6.3.1卡尔曼滤波器的研究模型
6.3.2卡尔曼增益求解
6.3.3卡尔曼滤波器算说明
6.4案例分析
6.4.1测试准备工作
6.4.2结果与讨论
6.4.3卡尔曼滤波器与mpc控制器的结合
6.5扩展卡尔曼滤波器
6.5.1扩展卡尔曼滤波器算
6.5.2案例分析
6.6本章重点公式结
附录a代码汇与说明
参文献
内容简介：
本书是一本围绕很优控制理论展开的实用指南，以深入浅出的方式介绍了很优控制理论、动态规划、线二次型调节器（lqr）、模型预测控制（mpc）和卡尔曼滤波器以及它们之间的联系，并展示了它们在综合应用中的使用方与。本书旨在为读者提供全面而直观的学资源，同时将这些概念有机地应用于实际控制问题。通过书中丰富的例子和详细的代码，读者可以直接实践和验证所学内容，从而深化对这些理论的理解。本书的目标读者群体为自动化类专业的本科生和以及相关领域的科研人员。
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