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不確定系統(tǒng)魯棒控制——時域方法

不確定系統(tǒng)魯棒控制——時域方法

作者：胡軍 著
出版社：科學(xué)出版社出版時間：2024-10-01
開本： 其他 頁數(shù)： 254
本類榜單：教材銷量榜
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不確定系統(tǒng)魯棒控制——時域方法 版權(quán)信息

不確定系統(tǒng)魯棒控制——時域方法 內(nèi)容簡介

本書系統(tǒng)地介紹魯棒控制理論中的時域方法，綜合國內(nèi)外相關(guān)文獻資料，結(jié)合作者多年的教學(xué)與研究實踐，以Lyapunov穩(wěn)定性理論為基礎(chǔ)，基于矩陣代數(shù)Riccati方程和線性矩陣不等式(LMI)方法，從不確定系統(tǒng)到不確定時滯系統(tǒng)，深入淺出地闡述不確定系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性分析與魯棒控制器設(shè)計的基本方法。
    全書共9章，第1章：緒論；第2～5章：不確定系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性分析、魯棒控制器設(shè)計、魯棒H∞控制器設(shè)計、滑？刂破髟O(shè)計；第6～9章：不確定時滯系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性分析、魯棒控制器設(shè)計、魯棒H∞控制器設(shè)計、魯棒滑？刂破髟O(shè)計。各章針對主要結(jié)論均提供了相應(yīng)的數(shù)值算例及其仿真結(jié)果，用以檢驗所得主要結(jié)論的可行性和有效性。

不確定系統(tǒng)魯棒控制——時域方法 目錄

目錄前言第1章 緒論 1 1.1 引言 1 1.2 不確定(時滯)系統(tǒng)概述 2 1.3 不確定(時滯)系統(tǒng)魯棒性分析 4 1.4 不確定(時滯)系統(tǒng)魯棒控制器設(shè)計 6 1.5 不確定(時滯)系統(tǒng)模型及不確定性描述 7 1.5.1 不確定(時滯)系統(tǒng)模型 7 1.5.2 不確定性描述 9 1.6 本章小結(jié) 12第2章 不確定系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性分析 13 2.1 基于 Lyapunov方法的魯棒穩(wěn)定性判據(jù) 13 2.1.1 非結(jié)構(gòu)不確定性 13 2.1.2 強結(jié)構(gòu)不確定性 15 2.1.3 矩陣多胞型結(jié)構(gòu)不確定性 17 2.1.4 范數(shù)有界不確定性 21 2.1.5 非線性不確定性 22 2.2 對Lyapunov方法的進一步討論 24 2.2.1 矩陣 Lyapunov方程中Q的選取 24 2.2.2 減少判別條件保守性的方法 25 2.3 基于LMI方法的魯棒穩(wěn)定性判據(jù) 27 2.4 本章小結(jié) 33第3章 不確定系統(tǒng)魯棒控制器設(shè)計 34 3.1 魯棒鎮(zhèn)定控制器 34 3.1.1 狀態(tài)反饋魯棒鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 34 3.1.2 觀測器狀態(tài)反饋魯棒鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 44 3.1.3 動態(tài)輸出反饋魯棒鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 47 3.2 魯棒二次鎮(zhèn)定控制器 51 3.2.1 魯棒二次鎮(zhèn)定控制 51 3.2.2 狀態(tài)反饋魯棒二次鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 52 3.3 保成本控制器 58 3.3.1 保成本和保成本控制 58 3.3.2 狀態(tài)反饋保成本控制器設(shè)計 59 3.3.3 相關(guān)問題討論 68 3.4 本章小結(jié) 69第4章 不確定系統(tǒng)魯棒H∞控制器設(shè)計 70 4.1 擾動輸入系統(tǒng)的H∞性能與H∞控制 70 4.1.1 H∞性能 70 4.1.2 H∞性能分析 71 4.1.3 線性系統(tǒng)H∞控制 74 4.2 基于代數(shù)Riccati方程的線性系統(tǒng)H∞控制器 75 4.2.1 狀態(tài)反饋H∞控制器設(shè)計 75 4.2.2 動態(tài)輸出反饋H∞控制器設(shè)計 80 4.2.3觀測器狀態(tài)反饋H∞控制器設(shè)計 82 4.3 基于LMI的線性系統(tǒng)H∞控制器 83 4.3.1 狀態(tài)反饋H∞控制器設(shè)計 83 4.3.2 動態(tài)輸出反饋H∞控制器設(shè)計 84 4.3.3 觀測器狀態(tài)反饋H∞控制器設(shè)計 88 4.4 基于LMI的不確定系統(tǒng)魯棒H∞控制器 90 4.4.1 魯棒H∞性能分析 90 4.4.2 狀態(tài)反饋魯棒H∞控制器設(shè)計 93 4.4.3 動態(tài)輸出反饋魯棒H∞控制器設(shè)計 96 4.4.4 觀測器狀態(tài)反饋魯棒H∞控制器設(shè)計 97 4.5 本章小結(jié) 100第5章 不確定系統(tǒng)滑？刂破髟O(shè)計 101 5.1 滑？刂频幕靖拍 101 5.1.1 滑模面、滑動模態(tài)和到達運動 101 5.1.2 滑模面到達條件 102 5.2 線性系統(tǒng)滑？刂破 105 5.2.1 線性簡約型系統(tǒng) 105 5.2.2 滑模面設(shè)計 106 5.2.3 到達運動控制律設(shè)計 108 5.3 非線性系統(tǒng)滑？刂破 111 5.3.1 線性簡約型系統(tǒng) 111 5.3.2 非線性簡約型系統(tǒng) 112 5.4 不確定線性系統(tǒng)滑模控制器 115 5.4.1 外部擾動不確定系統(tǒng) 115 5.4.2 參數(shù)不確定系統(tǒng) 118 5.4.3 一般不確定系統(tǒng) 128 5.5 本章小結(jié) 129第6章 不確定時滯系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性分析 130 6.1 時滯無關(guān)魯棒穩(wěn)定性判據(jù) 130 6.2 時滯相關(guān)魯棒穩(wěn)定性判據(jù) 135 6.2.1 Lyapunov-Krasovskii泛函的選取 135 6.2.2 模型變換方法——確定性時滯系統(tǒng) 136 6.2.3 模型變換方法——不確定時滯系統(tǒng) 146 6.3 本章小結(jié) 152第7章 不確定時滯系統(tǒng)魯棒控制器設(shè)計 153 7.1 指定衰減度魯棒鎮(zhèn)定控制器 153 7.1.1 執(zhí)行器不受限制的情形 153 7.1.2 執(zhí)行器受幅值飽和限制的情形 159 7.2 魯棒二次鎮(zhèn)定控制器 162 7.2.1 時滯無關(guān)魯棒二次鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 163 7.2.2 時滯相關(guān)魯棒二次鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 165 7.3 保成本控制器 169 7.4 本章小結(jié) 175第8章 不確定時滯系統(tǒng)魯棒H∞控制器設(shè)計 176 8.1 魯棒H∞性能分析 176 8.1.1 時滯無關(guān)魯棒H∞性能分析 177 8.1.2時滯相關(guān)魯棒H∞性能分析 179 8.2 魯棒H∞狀態(tài)反饋控制器 182 8.2.1 時滯無關(guān)魯棒H∞控制器設(shè)計 184 8.2.2 時滯相關(guān)魯棒H∞控制器設(shè)計 185 8.3 執(zhí)行器受扇形飽和限制的魯棒H∞狀態(tài)反饋控制器 188 8.4 本章小結(jié) 192第9章 不確定時滯系統(tǒng)魯棒滑？刂破髟O(shè)計 194 9.1 匹配不確定時滯系統(tǒng)的滑？刂破 194 9.2 非匹配不確定時滯系統(tǒng)的滑模控制器 202 9.3 本章小結(jié) 209 參考文獻 210附錄A 穩(wěn)定性相關(guān)理論 216 A.1 Lyapunov穩(wěn)定性理論 216 A.1.1 穩(wěn)定性概念 216 A.1.2 正定函數(shù)與K類函數(shù) 218 A.1.3 Lyapunov穩(wěn)定性定理 219 A.2 時滯系統(tǒng) Lyapunov穩(wěn)定性理論 222 A.2.1 穩(wěn)定性基本概念 222 A.2.2 Lyapunov穩(wěn)定性定理 223 A.2.3 Razumikhin穩(wěn)定性定理 223 A.2.4 Lyapunov-Krasovskii穩(wěn)定性定理 224附錄B 矩陣相關(guān)理論 226 B.1 矩陣的性質(zhì) 226 B.1.1 對稱矩陣特征值的不等式 226 B.1.2 矩陣跡的不等式 226 B.1.3 矩陣奇異值的不等式 227 B.1.4 矩陣譜半徑與范數(shù)的不等式 227 B.1.5 非負矩陣、模矩陣與譜半徑的不等式 228 B.2 矩陣方程 228 B.2.1 線性矩陣方程 228 B.2.2 非線性矩陣方程 230 B.3 矩陣不等式 231 B.3.1 線性矩陣不等式 231 B.3.2 矩陣相關(guān)的其他不等式 234附錄C 幾類常用的非線性函數(shù) 236 C.1 Lipschitz非線性函數(shù) 236 C.2 飽和非線性函數(shù) 236 C.2.1 幅值飽和非線性函數(shù) 236 C.2.2 扇形飽和非線性函數(shù) 237
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