1 緒論 . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 研究背景與意義. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 邊界控制發(fā)展概況. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 拋物型分布參數(shù)系統(tǒng)發(fā)展概況. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 模糊控制發(fā)展概況. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5 跟蹤控制發(fā)展概況. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6 本書主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2 基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)12
2.1 偏微分方程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2 穩(wěn)定性理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 基于觀測(cè)器的輸出反饋控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4 龐加萊―溫格爾不等式的變種形式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5 本章小結(jié)與文獻(xiàn)說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 時(shí)空模糊系統(tǒng)21
3.1 時(shí)空模糊集合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 邏輯運(yùn)算法則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3 時(shí)空模糊關(guān)系、模糊規(guī)則與模糊推理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.4 Mamdani型時(shí)空模糊系統(tǒng). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.5 Takagi-Sugeno型時(shí)空模糊系統(tǒng). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.5.1 T-S模糊PDE模型的形式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.5.2 T-S模糊PDE模型的構(gòu)建. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.6 時(shí)空模糊系統(tǒng)一致逼近性能分析及誤差量化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.7 本章小結(jié)與文獻(xiàn)說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4 模糊邊界鎮(zhèn)定控制37
4.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2 系統(tǒng)描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.3 時(shí)空T-S模糊模型與問題描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.4 模糊邊界鎮(zhèn)定控制設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.4.1 靜態(tài)模糊邊界補(bǔ)償器設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.4.2 基于觀測(cè)器的動(dòng)態(tài)邊界模糊補(bǔ)償器設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.5 數(shù)值仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.5.1 空間連續(xù)分布測(cè)量與同位邊界測(cè)量仿真結(jié)果. . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.5.2 非同位空間離散測(cè)量仿真結(jié)果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.5.3 非同位邊界測(cè)量仿真結(jié)果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.6 本章小結(jié)及文獻(xiàn)說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5 模糊邊界輸出跟蹤控制83
5.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.2 系統(tǒng)描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.3 時(shí)空T-S模糊模型與問題描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.4 模糊邊界輸出跟蹤控制設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.4.1 靜態(tài)模糊PID邊界同位輸出跟蹤控制設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.4.2 動(dòng)態(tài)模糊邊界非同位輸出跟蹤控制設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.5 數(shù)值仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.5.1 模糊邊界同位輸出跟蹤控制仿真結(jié)果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.5.2 模糊邊界非同位輸出跟蹤控制仿真結(jié)果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
5.6 本章小結(jié)與文獻(xiàn)說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6 熱軋帶鋼溫度場(chǎng)模糊邊界調(diào)節(jié)122
6.1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6.2 帶鋼熱連軋生產(chǎn)鋼坯再加熱模糊PID溫度調(diào)節(jié). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.2.1 鋼坯再加熱過程非線性溫度時(shí)空演化動(dòng)態(tài)模型. . . . . . . . . . . . . . . 123
6.2.2 基于觀測(cè)器的模糊PID溫度測(cè)量輸出調(diào)節(jié)控制設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . 125
6.2.3 數(shù)值仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
6.3 熱軋帶鋼軋后層流冷卻模糊溫度調(diào)節(jié). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
6.3.1 熱軋帶鋼軋后層流冷卻過程模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
6.3.2 基于觀測(cè)器的模糊溫度輸出跟蹤控制設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . 139
6.3.3 數(shù)值仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
6.4 本章小結(jié). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
參考文獻(xiàn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145