最优控制：理论、方法与应用出版时间：2011年版丛编项： 理论、方法与应用内容简介 最优控制是现代控制理论的重要分支，目前已广泛应用于工业生产、经济管理以及国防军事等领域。《最优控制：理论、方法与应用》系统地介绍了最优控制理论内容，包括变分法、极小值原理、线性二次型最优控制、动态规划方法、最优控制的计算方法、随机最优控制、奇异最优控制、鲁棒最优控制、遗传优化算法在最优控制中的应用，并介绍了最优控制理论在工程中的具体应用。《最优控制：理论、方法与应用》融入了很多最优控制理论与应用的新成果，同时提供了丰富的工程实例，便于读者理解并掌握最优控制理论。《最优控制：理论、方法与应用》附CD-ROM光盘一张，包含所有MATLAB仿真代码。《最优控制：理论、方法与应用》可作为高等工科院校自动控制及相关专业的研究生教材或高年级本科生选修教材，也可供相关领域的科研人员和工程技术人员参考。目录第1章 绪论1.1 最优控制的发展历程1.2 最优控制问题的实例1.2.1 登月舱的月球软着陆问题1.2.2 空间拦截问题1.2.3 生产计划问题1.3 最优控制问题的描述1.4 本书内容安排1.4.1 章节结构1.4.2 使用建议第2章 变分法2.1 泛函与变分的数学基础2.1.1 泛函与变分的定义2.1.2 泛函极值的必要条件2.2 无条件泛函极值的变分原理2.3 等式约束泛函极值的变分原理2.3.1 终端时刻固定，终端状态自由2.3.2 终端时刻自由，终端状态受约束2.3.3 终端时刻固定，终端状态受约束2.4 小结习题第3章 极小值原理3.1 变分法的局限性3.2 连续系统的极小值原理3.3 双积分系统的最短时间控制3.4 双积分系统的最少能量控制3.5 时间和能量综合最优控制3.6 离散系统的极小值原理3.7 小结习题第4章 线性系统的二次型最优控制4.1 线性二次型最优控制的数学描述4.2 连续系统的有限时间状态调节器4.2.1 基于极小值原理的设计方法4.2.2 黎卡提微分方程的求解4.3 连续系统的无限时间状态调节器4.3.1 黎卡提代数方程4.3.2 LQR系统的稳定裕度分析4.3.3 利用MATLAB求解黎卡提代数方程4.4 具有指定衰减速率的无限时间状态调节器4.5 连续系统的伺服跟踪最优控制器4.6 离散系统的状态调节器4.6.1 离散系统的有限时间状态调节器4.6.2 离散系统的无限时间状态调节器4.7 小结习题第5章 动态规划5.1 动态规划的基本思想5.1.1 多级决策问题5.1.2 动态规划的基本原理——最优性原理5.2 离散系统的动态规划方法5.3 连续系统的动态规划方法5.3.1 HJB方程5.3.2 HJB方程与极小值原理5.3.3 HJB方程与LQR设计问题5.4 小结习题第6章 最优控制的计算方法6.1 问题描述6.2 直接法6.2.1 梯度法6.2.2 共轭梯度法6.3 间接法6.3.1 边界迭代法6.3.2 拟线性化法6.4小结习题第7章 随机最优控制7.1 分离定理与离散系统的随机线性控制器7.2 连续系统的随机线性控制器7.3 随机线性跟踪控制器的设计7.4 小结习题第8章 奇异最优控制8.1 奇异最优控制的提出8.2 奇异线性二次型最优控制8.3 奇异最优控制的解法8.4 小结习题第9章 鲁棒控制与最优控制9.1 预备知识9.1.1 信号范数9.1.2 系统范数9.2 LQR／LQG问题与H2最优控制问题9.2.1 LQR与H2最优控制9.2.2 LQG与H2最优控制9.3 HH控制理论9.3.1 概述9.3.2 H∞标准问题9.3.3 不确定性系统的H∞控制9.4 线性定常系统的H∞最优控制9.4.1 概述9.4.2 H∞控制器求解9.5 小结习题第10章 遗传算法与最优控制10.1 传统的加权阵选择方法10.2 基于遗传算法的最优控制器设计10.3 小结习题第11章 变分法应用11.1 实例一：变分法在温度控制系统设计中的应用11.1.1 温度控制系统描述11.1.2 变分法解温度控制问题11.1.3 仿真验证11.2 实例二：火星探测器最优小推力变轨11.2.1 轨道优化的数学模型11.2.2 地球逃逸段小推力轨道优化与仿真第12章 极小值原理应用12.1 实例一：机械手转台最短时间控制12.1.1 机械手转台控制系统描述12.1.2 极小值原理求解机械手最短时间控制问题12.1.3 仿真分析12.2 实例二：最优导引律12.2.1 导弹运动状态方程的建立12.2.2 最优导引律的设计与仿真验证第13章 线性二次型最优控制方法应用13.1 实例一：线性二次型最优控制在吊车控制中的应用13.1.1 桥式吊车控制系统概述13.1.2 系统状态方程的建立13.1.3 线性二次型最优控制的设计与实现13.1.4 零极点配置的设计与实现13.1.5 结论13.2 实例二：线性二次型最优控制在液压伺服系统中的应用13.2.1 液压伺服系统数学模型13.2.2 线性二次型最优控制器的设计与仿真13.2.3 加权阵对系统稳定性的影响13.2.4 结论第14章 动态规划方法应用14.1 实例一：利用动态规划解决热交换器最优设计问题14.1.1 热交换器设计问题描述14.1.2 热交换器系统数学模型14.1.3 动态规划法求解交换面积分配策略14.2 实例二：利用动态规划解决运行成本最小化问题14.2.1 运行成本最小化问题描述14.2.2 动态规划求解运行成本最小化问题14.2.3 仿真验证第15章 随机最优控制方法应用15.1 实例一：随机最优控制在汽车自控系统中的应用15.1.1 汽车自动控制系统数学描述15.1.2 随机最优控制系统设计15.1.3 仿真验证15.2 实例二：随机最优控制在倒立摆控制中的应用15.2.1 二级倒立摆系统数学模型15.2.2 随机最优控制系统设计15.2.3 仿真验证第16章 遗传算法在最优控制中的应用16.1 倒立摆的数学模型16.2 采用遗传算法选择加权阵16.3 仿真分析参考文献 上一篇: 最优化计算方法 [黄正海，苗新河 编著] 2015年版 下一篇: 自然边界元在非线性问题及电磁场中的应用
