| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第9页 |
| 1.2 分数阶微积分理论研究现状 | 第9-10页 |
| 1.3 非线性模型预测控制研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3.1 传统算法的改进 | 第11-12页 |
| 1.3.2 智能算法的研究 | 第12页 |
| 1.4 本课题主要研究内容 | 第12-14页 |
| 第2章 非线性模型预测控制的基本原理与分数阶微积分的基本理论 | 第14-25页 |
| 2.1 引言 | 第14-15页 |
| 2.2 非线性模型预测控制的基本原理及数学描述 | 第15-18页 |
| 2.2.1 非线性模型预测控制的基本原理 | 第15-16页 |
| 2.2.2 非线性模型预测控制的预测模型 | 第16-17页 |
| 2.2.3 非线性模型预测控制的统一数学描述 | 第17-18页 |
| 2.3 非线性模型预测控制中的求解算法 | 第18-19页 |
| 2.3.1 求解凸非线性规划的SQP法 | 第18-19页 |
| 2.3.2 求解非线性规划的智能算法 | 第19页 |
| 2.4 分数阶微积分的基本理论 | 第19-22页 |
| 2.4.1 分数阶导数的定义 | 第19-20页 |
| 2.4.2 分数阶拉普拉斯变换和逆变换 | 第20-21页 |
| 2.4.3 分数阶系统的稳定性理论 | 第21-22页 |
| 2.5 分数阶系统模型参数的最小二乘辨识法 | 第22-24页 |
| 2.6 本章总结 | 第24-25页 |
| 第3章 差分进化算法的改进 | 第25-37页 |
| 3.1 引言 | 第25页 |
| 3.2 传统差分进化算法的基本原理 | 第25-27页 |
| 3.2.1 传统差分进化算法的基本步骤 | 第25-27页 |
| 3.2.2 传统差分进化算法的参数意义 | 第27页 |
| 3.3 差分进化算法的改进策略 | 第27-34页 |
| 3.3.1 变异策略的改进 | 第27-29页 |
| 3.3.2 变异算子和交叉率的选择 | 第29-34页 |
| 3.4 改进差分进化算法有效性的证明 | 第34-36页 |
| 3.5 本章总结 | 第36-37页 |
| 第4章 管壳式换热器的分数阶模型 | 第37-46页 |
| 4.1 引言 | 第37-38页 |
| 4.2 管壳式换热器的分数阶模型 | 第38-43页 |
| 4.2.1 管壳式换热器模型概述 | 第38页 |
| 4.2.2 管壳式换热器的分数阶模型定性推导 | 第38-43页 |
| 4.3 基于输出误差的可变控制时域、可变预测时域和可变约束控制策略 | 第43-44页 |
| 4.4 本章总结 | 第44-46页 |
| 第5章 基于分数阶模型和改进差分进化算法的管壳式换热器的实验 | 第46-56页 |
| 5.1 引言 | 第46页 |
| 5.2 管壳式换热器的实验平台的搭建 | 第46-52页 |
| 5.2.1 换热器主体基本参数 | 第46-47页 |
| 5.2.2 输入输出接口电路的设计 | 第47-49页 |
| 5.2.3 实验系统的非线性模型预测控制的数学描述 | 第49-50页 |
| 5.2.4 实验系统程序伪代码及改进差分进化算法参数设置 | 第50-52页 |
| 5.3 分数阶模型与二阶惯性指数模型的实验结果对比分析 | 第52-54页 |
| 5.4 常预测时域与变预测时域、变控制时域和可变约束控制的实验结果对比分析 | 第54-55页 |
| 5.5 本章总结 | 第55-56页 |
| 第6章 全文总结 | 第56-58页 |
| 6.1 本文研究工作总结 | 第56页 |
| 6.2 下一步工作展望 | 第56-58页 |
| 参考文献 | 第58-62页 |
| 作者简介以及在读期间的研究成果 | 第62-63页 |
| 致谢 | 第63页 |
