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编辑推荐

本书在《随机系统*优控制》（清华大学出版社，2005年出版）的基础上，融合了相关新理论和新技术，详细讨论了随机系统统计分析、状态估计、随机*优控制、随机稳定性分析及参数优化等新的理论和方法。内容新颖，研究方法独特，学术水平较高，应用范围较为广泛。

内容简介

本书全面介绍了俄罗斯控制专家以及作者与其研究团队十余年在此领域的*新研究成果，详细讨论了随机系统分析、状态估计、*优控制、参数优化以及应用等新的理论和方法。
全书共分 13章，基本内容由 6部分组成。第 1部分介绍随机系统的统计分析，并着重介绍利用统计线性化方法研究随机非线性系统的统计分析理论；第 2部分详细介绍了随机线性系统与随机非线性系统的*优状态估计与预测理论，重点讨论了利用统计线性化方法获得随机非线性系统的准*优估计算法及条件*优滤波器设计方法等；第 3部分介绍了基于随机*大值原理和动态规划法研究随机系统*优控制算法以及随机系统*优预测控制理论等内容；第 4部分首先介绍了随机均方实用稳定性的概念及判据，然后重点介绍了带有加性噪声和混合噪声情况下随机线性系统开环及闭环稳定性判据和鲁棒控制方法。第 5部分着重介绍了随机系统*优控制的数值解法——非梯度随机搜索法。*后一章详细介绍了随机系统*优状态估计理论及*优控制理论分别在惯性导航初始对准、船舶运动航迹估计、弹载被动测量系统距离估计、导弹自寻的制导、航天飞行器再入弹头制导、无线电自动测距仪等方面的应用实例。
本书可作为高等院校自动控制、信息处理、系统工程以及其他相关专业的高年级本科生和研究生教材，也可供从事自动控制、随机系统分析、滤波等领域科技工作者和工程技术人员等阅读参考。

作者简介

方洋旺，1966年1月出生，空军工程大学航空航天工程学院教授，博士生导师，西安交通大学和西安电子科技大学兼职教授。1998年于西安交通大学获工学博士学位，1999年至2001年为西安电子科技大学博士后。2001年至2004年由国家公派到俄罗斯某著名军事航空技术大学进行学习与研究。发表论文225篇，被SCI,EI收录140余篇，出版《随机系统*优控制（*版）》、《随机系统分析及应用》和《非线性控制理论与应用》、《结构随机跳变系统*优控制理论及应用》、《航空装备作战建模与仿真》、《机载导弹武器系统作战效能评估》、《导弹先进制导与控制理论》等专著7部，教材8种。主要研究领域是随机*优控制、导航制导与控制、非线性控制、非线性信号处理及智能信号处理等。

目录

第 1章绪论 ................................. 1
1.1随机系统*优控制的研究历史与现状 ........................................................... 1
1.2随机系统*优控制的研究内容 ..................................................................... 2
1.3随机系统*优控制的研究方法 ..................................................................... 2
1.4内容分布 .......................... 3
第 2章随机线性系统分析 ............. 5
2.1引言 ................................. 5
2.2随机线性系统数学模型 ...... 5
2.2.1连续时间随机线性系统 .................................................................... 5
2.2.2离散时间随机线性系统 .................................................................... 6
2.3连续时间随机线性系统状态向量概率矩 ........................................................ 7
2.3.1问题描述 ............... 7
2.3.2冲激响应函数法 ..... 9
2.3.3概率矩微分方程 ....11
2.3.4状态对有色噪声的响应 ...................................................................14
2.4离散时间随机线性系统状态向量概率矩 .......................................................15
2.5随机线性系统状态向量分布函数 .................................................................19
2.5.1*特征函数计算 ..........................................................................19
2.5.2概率密度函数计算 ..........................................................................23
第 3章随机非线性系统分析 .........27
3.1引言 ................................27
3.2随机非线性系统数学模型 ..27
3.2.1连续时间随机非线性系统 ................................................................27
3.2.2离散时间随机非线性系统 ................................................................28
3.3随机非线性系统统计线性化 .......................................................................29
3.3.1非线性函数的一般线性化 ................................................................30
3.3.2非线性函数的统计线性化 ................................................................30
3.3.3随机非线性系统统计线性化系统模型 ...............................................36
3.4随机非线性系统的矩分析 ..37
3.4.1冲激响应法 ...........37
3.4.2逼近概率矩微分方程 .......................................................................38
3.4.3离散时间随机非线性系统状态向量概率矩 .........................................41
3.5随机非线性系统的状态向量分布函数 ..........................................................44
3.6状态向量分布转移函数 .....49
3.7逼近概率特征函数 ............51
3.8逼近概率密度函数 ............57
3.9中心矩及累积量 ...............58
第 4章随机线性系统状态估计......61
4.1引言 ................................61
4.2连续随机系统卡尔曼滤波 ..61
4.3噪声信号相关时的线性*优滤波器 .............................................................64
4.4带有有色量测噪声的线性*优滤波器 ..........................................................68
4.5带有惯性量测的*优滤波器 .......................................................................76
4.6线性*优滤波器的一般形式 .......................................................................78
4.7线性*优预测 ..................79
4.8离散时间随机系统的*优滤波器 .................................................................80
4.8.1量测噪声为一般白噪声情形 .............................................................80
4.8.2惯性量测情形 ........83
4.8.3有色噪声情形 ........85
4.9离散时间随机线性系统*优预测 .................................................................88
第 5章随机非线性系统*优估计 ..91
5.1引言 ................................91
5.2后验概率 .........................92
5.3后验概率密度函数方程 .....97
5.4非线性滤波的逼近算法 ... 104
5.5高斯逼近法 .................... 106
5.6条件*优滤波器 ............. 109
5.7逼近条件*优滤波器 ...... 111
5.8准*优非线性滤波器 ...... 113
5.8.1直接线性化法 ...... 113
5.8.2统计线性化法 ...... 115
5.9带有不完全确定参数的准*优非线性滤波器 .............................................. 116
5.9.1直接线性化法 ...... 116
5.9.2统计线性化法 ...... 118
5.10非线性无迹滤波 ........... 119
5.10.1无迹变换 ......... 119
5.10.2算法描述 ......... 120
5.11非线性粒子滤波 ........... 122
5.11.1标准粒子滤波算法 ..................................................................... 122
5.11.2标准粒子滤波的缺点 ................................................................. 124
5.12非线性高斯和滤波 ........ 126
5.13结构随机跳变系统滤波 .......................................................................... 128
5.13.1带有混合噪声的结构随机跳变系统滤波 ....................................... 128
5.13.2仅带有加性噪声的结构随机跳变系统滤波 ................................... 130
5.13.3基于结构随机跳变系统滤波和交互多模型 (IMM)滤波算法比较 ... 130
第 6章随机系统*优控制的一般理论................................................................... 133
6.1引言 .............................. 133
6.1.1问题描述 ............ 133
6.1.2*优准则 (*优代价函数)............................................................... 134
6.1.3*优控制方法 ...... 137
6.2随机*大值原理 ............. 140
6.2.1随机系统*优控制算法 ................................................................. 140
6.2.2*短时间控制 ...... 142
6.2.3终值控制问题 ...... 146
6.2.4*小能量控制问题 ........................................................................ 151
6.3随机*大值原理证明 ...... 154
6.3.1必要性条件证明 .. 154
6.3.2充分条件的证明 .. 158
6.4随机系统局部*优控制 ... 160
6.5离散随机系统的*大值原理 ..................................................................... 163
6.6离散随机系统动态规划法 ......................................................................... 166
6.6.1完全状态信息情形 ........................................................................ 167
6.6.2不完全信息情况 .. 172
6.7连续时间随机系统的动态规划 .................................................................. 178
6.7.1固定终时情形 ...... 178
6.7.2不固定终时情形 .. 183
第 7章随机线性系统*优控制.... 186
7.1引言 .............................. 186
7.2无控制约束情形 ............. 186
7.2.1问题描述 ............ 186
7.2.2解析综合控制算法 ........................................................................ 187
7.3控制受约束情形 ............. 192
7.3.1问题描述 ............ 192
7.3.2逼近解析综合控制算法 ................................................................. 192
7.4连续随机线性系统*优控制的动态规划法 ................................................. 198
7.5离散时间随机系统*优控制的动态规划法 ................................................. 199
7.5.1完全状态信息情况 ........................................................................ 199
7.5.2不完全状态信息情况 ..................................................................... 204
7.6局部*优控制 ................ 209
7.6.1控制不受约束情形 ........................................................................ 209
7.6.2控制受约束情形 .. 212
第 8章随机非线性系统*优控制 ......................................................................... 214
8.1引言 .............................. 214
8.2*大值原理 .................... 214
8.2.1问题提出 ............ 214
8.2.2准*优控制的解析结构 ................................................................. 215
8.3动态规划法 .................... 219
8.4局部*优控制 ................ 222
8.4.1控制不受约束情形 ........................................................................ 222
8.4.2控制受约束情形 .. 224
第 9章基于扩展二次型代价函数的*优控制解析综合 ........................................... 225
9.1扩展二次型代价函数 ...... 225
9.2固定终时的随机线性系统*优控制 ........................................................... 226
9.3不固定终时随机线性系统*优控制 ........................................................... 232
9.4非线性随机系统的准*优控制 .................................................................. 237
9.4.1固定终时情形 ...... 237
9.4.2不固定终时情形 .. 239
9.5有控制约束条件的随机系统*优控制 ........................................................ 240
9.5.1随机线性系统*优控制 ................................................................. 240
9.5.2随机非线性系统*优控制 .............................................................. 245
第 10章随机系统*优预测控制.. 247

前言/序言

　　本书全面介绍了俄罗斯控制专家以及作者和其指导的博士、硕士研究生十余年在此领域的*新成果，详细讨论了随机系统统计分析、状态估计、*优控制及参数优化等新的理论和方法。它的特点在于：
　　(1)
　　研究方法独特，例如，使用统计线性化方法求解随机非线性系统的*优控制问题；同时，侧重于使用*大值原理，而不像欧美作者仅侧重于使用动态规划法来研究*优控制问题。
　　(2)
　　内容新颖，本书许多内容都是近十年来的*新研究成果，如随机系统*优预测控制、随机系统稳定性等。
　　(3)
　　实用性强，如随机系统*优参数估计就是讨论如何在实际工程应用中获得控制律的*优参数等。
　　全书共分 13章，基本内容由 6部分组成。第 2、3章介绍随机系统的统计分析，并着重介绍利用统计线性化方法研究随机非线性系统的统计分析理论。第 4、5章详细介绍了随机线性系

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