图书介绍

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分数阶系统分析与设计
  • 赵春娜，李英顺，陆涛著 著
  • 出版社： 北京：国防工业出版社
  • ISBN：9787118072006
  • 出版时间：2011
  • 标注页数：212页
  • 文件大小：7MB
  • 文件页数：222页
  • 主题词：非线性系统（自动化）－系统分析；非线性系统（自动化）－系统设计

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图书目录

第1章 分数阶系统概述1

1.1 分数阶系统简介3

1.2 分数阶系统求解5

1.3 分数阶系统近似化7

1.4 成比例分数阶系统9

1.5 分数阶PID控制器10

参考文献11

第2章 相关理论基础13

2.1 基本函数13

2.2 分数阶微积分定义17

2.2.1 Grünwald-Letnikov分数阶微积分定义18

2.2.2 Riemann-Liouville分数阶微积分定义19

2.2.3 Caputo分数阶微积分定义20

2.2.4 分数阶微积分定义间的关系20

2.2.5 分数阶微积分的性质21

2.3 分数阶微积分的基本变换21

2.3.1 拉普拉斯变换22

2.3.2 傅里叶变换23

2.4 分数阶微分方程的解24

2.4.1 分数阶微分方程24

2.4.2 解的存在与唯一性25

第3章 分数阶系统求解27

3.1 分数阶线性微积分方程求解28

3.1.1 求解算法28

3.1.2 步长的影响31

3.2 分数阶微积分框图求解法33

3.2.1 分数阶微积分模块34

3.2.2 框图法求解分数阶线性微分方程34

3.2.3 框图法求解分数阶非线性微分方程36

参考文献41

第4章 分数阶微分算子近似42

4.1 直接近似化方法43

4.2 间接近似化方法45

4.3 改进近似法50

4.3.1 系数的选取53

4.3.2 泰勒级数的剪切56

4.4 分数阶系统最优降阶58

4.5 仿真实例59

参考文献65

第5章 成比例分数阶系统66

5.1 成比例分数阶系统表示方法66

5.2 状态空间与传递函数的关系69

5.3 成比例分数阶系统的稳定性71

5.4 成比例分数阶系统的能控性与能观性73

5.4.1 能控性73

5.4.2 能观性76

5.5 成比例分数阶系统的响应分析77

5.6 理想传递函数79

5.7 成比例分数阶系统实例分析80

5.8 成比例分数阶系统的H2范数83

5.9 控制器设计与仿真84

参考文献91

第6章 分数阶PID控制器设计92

6.1 分数阶PID控制器93

6.2 简单分数阶系统的分数阶PID控制器设计与仿真95

6.2.1 控制器设计95

6.2.2 仿真实例98

6.3 分数阶系统的分数阶PID控制器设计与仿真105

6.3.1 控制器设计105

6.3.2 仿真实例107

参考文献110

第7章 分数阶PID控制器对比111

7.1 位置伺服系统111

7.2 分数阶PID控制器与模型预测控制的比较113

7.3 分数阶PID控制器与整数阶PID控制器的对比116

7.3.1 控制器设计116

7.3.2 分数阶PID控制器对于负载变化的鲁棒性120

7.3.3 近似中N的选取126

7.4 分数阶PI控制器与整数阶PI控制器的对比132

7.4.1 控制器设计132

7.4.2 分数阶PI控制器对于负载变化的鲁棒性136

7.5 分数阶控制器对于弹性参数的鲁棒性142

7.5.1 分数阶PID控制器的鲁棒性142

7.5.2 分数阶PI控制器的鲁棒性146

7.6 分数阶控制器对于机械非线性的鲁棒性150

参考文献153

第8章 智能PID温度控制算法154

8.1 PID参数模糊自整定温度测控仪155

8.1.1 模糊PID控制器的设计155

8.1.2 硬件部分159

8.1.3 软件部分160

8.2 基于遗传算法的连续重整装置智能PID温度控制系统162

8.2.1 系统组成163

8.2.2 遗传算法的基本操作163

8.2.3 基于遗传算法的PID参数寻优的过程164

8.2.4 连续重整装置反应器温度控制系统PID参数的寻优设计166

8.2.5 控制效果分析168

8.3 连续重整装置模糊自适应PID温度控制系统169

8.3.1 PID型模糊控制器结构170

8.3.2 参数自适应方法173

8.3.3 隶属度函数的调整和可调因子的自整定174

8.3.4 控制效果分析178

参考文献178

第9章 风暴灾害中的分数阶模型179

9.1 人员伤亡损失评估180

9.2 直接经济损失评估182

9.3 间接经济损失评估186

9.4 实例分析188

参考文献191

第10章 教育评估的分数阶模型192

10.1 教育评估简介192

10.2 分数阶评估方法194

10.2.1 课程评估指标体系195

10.2.2 确定指标权重196

10.2.3 基于关联距离度的评估模型198

10.3 实例分析204

参考文献211

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