Παρασκευάς Ν. Παρασκευόπουλος
Αναγνώριση Συστημάτων και Προσαρμοστικός Έλεγχο
Βιβλιο [8]
[8] Π.Ν. Παρασκευόπουλος, Αναγνώριση Συστημάτων και Προσαρμοστικός Έλεγχος, Αθήνα, 1992, Εκδόσεις Π.Ν. Παρασκευόπουλου
Το βιβλίο αυτό καλύπτει δύο προχωρημένα θέματα στον Αυτόματο Έλεγχο, που είναι:
Η Αναγνώριση Συστημάτων
Ο Προσαρμοστικός Έλεγχος
|
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΡΟΛΟΓΟΣ 7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 17 1.1. Γενικά 17 1.2. Εισαγωγή στην αναγνώριση συστημάτων 17
1.2.1. Γενικά περί αναγνώρισης συστημάτων 17 1.2.2. Αναγνώριση παραμετρικών μοντέλων και απλοποίηση αυτών 20 1.2.3. Αναγνώριση μη παραμετρικών μοντέλων 21 1.2.4. Εκτίμηση του διανύσματος κατάστασης 22 1.3. Εισαγωγή στον προσαρμοστικό έλεγχο 24 1.3.1. Γενικά περί προσαρμοστικού ελέγχου 24 1.3.2. Προσαρμοστικός έλεγχος αναφοράς σε πρότυπο 26 1.3.3. Αυτορυθμιζόμενος προσαρμοστικός έλεγχος 28 1.3.4. Αυτόματη ρύθμιση με ρυθμιστές ΡΙD 29 1.4. Βιβλιογραφία 30 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΧΡΟΝΟΥ 34 2.1. Εισαγωγή 34 2.2. Αναγνώριση παραμέτρων διαφορικών εξισώσεων 35
2.2.1. Συστήματα πρώτης τάξης 36 2.2.2. Συστήματα δευτέρας τάξης 42 2.2.3. Συστήματα n-στής τάξης 46
2.3. Συστήματα πολλών εισόδων πολλών εξόδων 48
2.4.
Αναγνώριση με ορθογώνιες συναρτήσεις
59 2.4.2. Αναγνώριση παραμέτρων διαφορικών εξισώσεων 61 2.4.3. Αναγνώριση στο χώρο κατάστασης 67
2.5. Ασκήσεις για λύση 75 2.6. Βιβλιογραφία 76 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ 81 3.1. Εισαγωγή 81 3.2. Αναγνώριση παραμέτρων εξισώσεων διαφορών 82
3.2.1. Συστήματα πρώτης τάξης 82 3.2.2. Συστήματα n-στής τάξης 86
3.3. ΟΝ-LΙΝΕ Εκτίμηση των παραμέτρων 93 3.4. Αναγνώριση στο χώρο κατάστασης 103
3.4.1. Εισαγωγή 103 3.4.2. Εκτίμηση του πίνακα Α 105
3.5. Ασκήσεις για λύση 109 3.6. Βιβλιογραφία 110 ΚΕΦΑΛΑΙΟ4.ΑΠΛΟΠΟΙΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ 112 4.1. Εισαγωγή 112 4.2. Η μέθοδος της συμπύκνωσης 115 4.3. Η μέθοδος των επικρατέστερων πόλων 121 4.4. Οι μέθοδοι Pade και μερικής πραγμάτωσης 125 4.5. Η μέθοδος Routh 132
4.5.1. Ανάπτυξη σε σειρά γ-δ 133 4.5.2. Το απλοποιημένο μοντέλο Routh 136 4.5.3. Αντίστροφος μετασχηματισμός 137 4.5.4. ιδιότητες της μεθόδου 140
4.6. Η μέθοδος διαταραχών 147 4.7. Η μέθοδος ελαχιστοποίησης σφάλματος 149 4.8. Η μέθοδος των ορθογώνιων συναρτήσεων 151
4.9.
Η μέθοδος βέλτιστης απλοποίησης βασισμένη σε τεχνι-
4.10. Εφαρμογές 169 4.11. Συμπεράσματα 172 4.12. Ασκήσεις για λύση 173 4.13. Βιβλιογραφία 174 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5.ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΜΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ 178 5.1. Γενικά 178 5.2. Αναγνώριση της κρουστικής απόκρισης 178 5.3. Το φίλτρο του Wiener 183
5.3.1. Προκαταρκτικές έννοιες για το φίλτρο του \Λ/ΙΕΝΕΒ 183 5.3.2. Η εξίσωση Wiener-Hopf 194 5.3.3. Η λύση της εξίσωσης Wiener-Hopf 196 5.3.4. Η εξίσωση Wiener-Hopf για μη στάσιμες διαδικασίες 205
5.4.
Εκτίμηση μη παραμετρικών μοντέλων με τεχνικές συσχέ- 5.4.1. Εκτίμηση κρουστικής απόκρισης 208 5.4.2. Εκτίμηση της συνάρτησης μεταφοράς 212
5.5. Ασκήσεις για λύση 217 5.6. Βιβλιογραφία 220 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΟΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 221 6.1. Εισαγωγή 221
6.2.
Εκτίμηση του διανύσματος κατάστασης
συστημάτων
6.2.1. Γενικά 223 6.2.2. Γενικευμένη μέθοδος των ελαχίστων τετραγώνων 225 6.2.3. Βέλτιστη εκτίμηση με μία μόνο μετάβαση 229 6.2.4. Βέλτιστη εκτίμηση: Γενική περίπτωση 230
6.3.
Εκτίμηση του διανύσματος κατάστασης συστημάτων 6.3.1. Μετάβαση από το διακριτό στο συνεχές φίλτρο Κ3ΐΐΌ3η 238 6.3.2. Διαφορική εξίσωση μεταβλητότητας 242 6.3.3. Εξαγωγή του φίλτρου Kalman με δεδομένη δομή 245 6.3.4. Εξαγωγή του φίλτρου Kalman με άγνωστη δομή 248
6.4. Ασκήσεις για λύση 263 6.5. Βιβλιογραφία 265 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7.ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΟΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 267 7.1. Γενικά 267 7.2. Εισαγωγικό παράδειγμα 268 7.3. Η μέθοδος της ημιγραμμικοποίησης 269 7.4. Η μέθοδος της ημιγραμμικοποίησης για διανυσματικές δια- φορικές εξισώσεις 276 7.5. Η μέθοδος της γενίκευσης 280 7.6. Βιβλιογραφία 286
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8.ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΟ 287 8.1. Γενικά περί προσαρμοστικού ελέγχου 287
8.2.
Γενικά περί προσαρμοστικού ελέγχου αναφοράς σε 8.3. Προσαρμοστικός έλεγχος αναφοράς σε πρότυπο με βάση την μέθοδο Gradient 291 8.3.1. Προκαταρκτικές έννοιες και παραδείγματα 291 8.3.2. Γενικά αποτελέσματα για γραμμικά συστήματα 296 8.4. Προσαρμοστικός έλεγχος αναφοράς σε πρότυπο με βάση την ευστάθεια κατά Lyapunov 300 8.5. Ασκήσεις για λύση 304 8.6. Βιβλιογραφία 306 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9.ΑΥΤΟΡΥΘΜΙΖΟΜΕΝΟΣ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ 309 9.1. Γενικά περί αυτορυθμιζόμενου προσαρμοστικού ελέγχου 309 9.2. Εμμεσος αυτορυθμιζόμενος προσαρμοστικός έλεγχος 311
9.2.1. Εισαγωγικές έννοιες 311 9.2.2. Σχεδίαση με γνωστές παραμέτρους 312 9.2.3. Σχεδίαση με άγνωστες παραμέτρους 314 9.2.4. Αλγόριθμος προσαρμογής παραμέτρων 315
9.3. Αμεσος αυτορυθμιζόμενος προσαρμοστικός έλεγχος 320 9.4. Ασκήσεις για λύση 326 9.5. Βιβλιογραφία 327 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10.ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΜΕ ΡΥΘΜΙΣΤΕΣ PID 330 10.1. Γενικά 330 10.2. Ο ρυθμιστής ΡΙD 330 10.3. Σχεδίαση ρυθμιστών PID με την μέθοδο των Ζiegler και Nichols 333 10.3.1. Η μέθοδος της μεταβατικής απόκρισης 334 10.3.2. Η μέθοδος του ορίου ευστάθειας 335 10.4. Σχεδίαση ρυθμιστών PID με μεθόδους βασιζόμενες σε ανατροφοδότηση με ηλεκτρονόμο 336 10.5. Ασκήσεις για λύση 338 10.6. Βιβλιογραφία 340
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α.ΟΡΘΟΓΩΝΙΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΟΙ ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΤΟΥΣ ΠΙΝΑΚΕΣ 341 Α.1. Βασικές ορθογώνιες συναρτήσεις 341 Α. 1.1. Πολυωνυμικές ορθογώνιες συναρτήσεις 341 Α.1.2. Μη πολυωνυμικές ορθογώνιες συναρτήσεις 343 Α.2. Τελεστικοί πίνακες ολοκλήρωσης 345 Α.3. Βιβλιογραφία 348 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β.ΕΥΣΤΑΘΕIΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑ LYAPUNOV 349 Β.1. Εισαγωγή-Ορισμοί 349 Β.2. Η πρώτη μέθοδος του Lyapunov 351 Β.3. Η δεύτερη μέθοδος του Lyapunov 352 Β.3.1. Ευστάθεια κατά Lyapunov 352 Β.3.2. Μέθοδοι προσδιορισμού της συνάρτησης Lyapunov 355 Β.4 Βιβλιογραφία 361 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ.ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ 362 Γ.1. Εισαγωγή 362 Γ.1.1. Γενικά περί μη γραμμικών συστημάτων 362 Γ. 1.2. Συνήθεις μη γραμμικές χαρακτηριστικές 363 Γ.2. Η μέθοδος του επιπέδου των φάσεων 366 Γ.2.1. Γενικά 366 Γ.2.2. Χάραξη των τροχιών: ισοκλινείς καμπύλες 367
Γ.2.3. Οριακοί κύκλοι
374 σε συστήματα που είναι κατά τμήματα γραμμικά 376 Γ.3. Η μέθοδος της περιγραφικής συνάρτησης 381
Γ.3.1. Γενικά
381
συνάρτησης
383 στο πεδίο της μιγαδικής συχνότητας 387 Γ.4. Βιβλιογραφία 394 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Δ.ΠΙΝΑΚΕΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ LAPLACE Δ.1. Πίνακας ιδιοτήτων και θεωρημάτων μετασχηματισμού Laplace 395 Δ.2. Πίνακας ζευγών μετασχηματισμού Laplace 398 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ε.ΠΙΝΑΚΕΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ Ζ Ε.1. Πίνακας ιδιοτήτων και θεωρημάτων μετασχηματισμού Ζ 402 Ε.2. Πίνακας ζευγών μετασχηματισμού Ζ 404
|