魯棒控制理論及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《魯棒控制理論及應(yīng)用》主要介紹現(xiàn)代魯棒控制的基本理論與應(yīng)用成果，具體內(nèi)容包括三個部分。第一部分介紹有關(guān)基礎(chǔ)知識，包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、穩(wěn)定性、有界性和收斂性的基本定理、具有不確定性的系統(tǒng)的描述方法以及魯棒穩(wěn)定與魯棒性能準(zhǔn)則的條件；第二部分介紹魯棒控制的理論成果，首先介紹了H∞控制理論；然后介紹了約束系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定和魯棒H∞設(shè)計方法，最后闡述了不確定時滯系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定問題的最新研究成果及非線性魯棒控制；第三部分分別介紹上述理論成果在機(jī)械系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等系統(tǒng)中的設(shè)計實例?！　∽x者對象：《魯棒控制理論及應(yīng)用》可以作為自動控制和電氣工程專業(yè)的高年級本科生、研究生教材，也可供從事相關(guān)專業(yè)的科研人員和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 11.1 穩(wěn)定性概念 11.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性定理 41.3 線性離散系統(tǒng)李雅普諾夫穩(wěn)定性分析 61.4 約束系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 71.4.1 狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 81.4.2 輸出反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 181.5 魯棒穩(wěn)定性 331.5.1 不確定狀態(tài)空間模型 331.5.2 二次穩(wěn)定性 351.6 干擾抑制問題 37參考文獻(xiàn) 39第2章 H∞控制理論 412.1 連續(xù)時間系統(tǒng) 412.2 離散系統(tǒng) 442.3 控制器設(shè)計 462.3.1 狀態(tài)反饋H∞控制 462.3.2 輸出反饋H∞控制 482.3.3 靜態(tài)輸出反饋H∞控制 51參考文獻(xiàn) 56第3章 受約束系統(tǒng)的輸出H∞控制 573.1 問題描述 573.1.1 無約束輸出反饋控制器設(shè)計 583.1.2 受約束系統(tǒng)的H∞輸出反饋控制 603.2 輸出反饋的滾動時域H∞控制方法 623.2.1 滾動時域優(yōu)化 623.2.2 可行性及閉環(huán)系統(tǒng)性能 643.3 仿真研究 65參考文獻(xiàn) 69第4章 魯棒H∞控制 704.1 魯棒H∞動態(tài)輸出反饋控制 704.2 魯棒H∞靜態(tài)輸出反饋控制 744.2.1 問題描述 744.2.2 不確定系統(tǒng)的H∞靜態(tài)輸出反饋控制 754.2.3 靜態(tài)輸出反饋滾動時域H∞控制方法 804.2.4 仿真研究 83第5章 時滯系統(tǒng)基于狀態(tài)反饋的魯棒鎮(zhèn)定 865.1 時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性 865.1.1 頻域分析法 875.1.2 時域分析法 885.2 時滯系統(tǒng)基于狀態(tài)反饋的魯棒鎮(zhèn)定 905.2.1 基于Riccati方程或Riccati不等式方法 905.2.2 基于線性矩陣不等式方法 915.2.3 具有時變狀態(tài)和輸入時滯線性不確定系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定方法 925.2.4 小結(jié) 105參考文獻(xiàn) 105第6章 時滯系統(tǒng)基于觀測器狀態(tài)反饋及輸出反饋的魯棒鎮(zhèn)定 1076.1 時滯系統(tǒng)基于觀測器狀態(tài)反饋的魯棒鎮(zhèn)定 1086.1.1 具有未知固定狀態(tài)時滯線性不確定系統(tǒng)基于觀測器的魯棒鎮(zhèn)定方法 1086.1.2 具有時變狀態(tài)時滯線性不確定系統(tǒng)基于觀測器的魯棒鎮(zhèn)定方法 1176.1.3 小結(jié) 1226.2 時滯系統(tǒng)基于輸出反饋的魯棒鎮(zhèn)定 1226.2.1 靜態(tài)輸出反饋 1236.2.2 動態(tài)輸出反饋 1266.2.3 數(shù)值算例與仿真研究 1306.2.4 小結(jié) 131參考文獻(xiàn) 131第7章 魯棒控制的應(yīng)用 1347.1 滾動時域H∞輸出反饋控制在主動懸架控制中的應(yīng)用 1347.1.1 主動懸架系統(tǒng)及其性能描述 1357.1.2 動態(tài)輸出反饋的滾動時域H∞主動懸架控制 1377.1.3 仿真研究 1427.2 H∞魯棒跟蹤控制在軋機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 1477.2.1 問題描述 1477.2.2 約束系統(tǒng)的滾動時域H∞跟蹤控制 1487.2.3 H∞魯棒跟蹤控制在穿孔軋機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用 1507.3 用滾動時域H∞跟蹤控制實現(xiàn)的混沌同步化 1537.3.1 問題描述 1537.3.2 滾動時域H∞跟蹤控制混沌同步 1547.3.3 仿真結(jié)果 1567.4 魯棒鎮(zhèn)定在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 1587.5 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念與數(shù)學(xué)模型 1597.6 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 1667.7 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定控制器設(shè)計 1687.8 小結(jié) 171參考文獻(xiàn) 172附錄A 線性矩陣不等式 173A.1 線性矩陣不等式的表示式 173A.1.1 線性矩陣不等式的一般表示 173A.1.2 可轉(zhuǎn)化為線性矩陣不等式表示的問題 173A.2 一些標(biāo)準(zhǔn)的線性矩陣不等式問題 174附錄B Matlab LMI工具箱簡介 178B.1 線性矩陣不等式及相關(guān)術(shù)語 178B.2 確定線性矩陣不等式 179B.3 線性矩陣不等式求解器 185附錄C 相關(guān)引理 194

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：7.6 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析目前，NCS己經(jīng)在復(fù)雜的工業(yè)過程控制系統(tǒng)和大型客機(jī)等現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用，并且還將在更為廣泛的領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。對這些NCS來說，首要任務(wù)就是要確保其穩(wěn)定性。但由于網(wǎng)絡(luò)通信帶寬的局限性及網(wǎng)絡(luò)傳輸不可靠性等特點，信息包在網(wǎng)絡(luò)的傳輸過程中不可避免地存在時延問題。而時延的存在通常會降低系統(tǒng)的性能，甚至引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此如何合理地設(shè)計NCS，克服網(wǎng)絡(luò)時延帶來的問題，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性是NCS的重要研究內(nèi)容之一。雖然在確定NCS的穩(wěn)定性判據(jù)方面，不少文獻(xiàn)已從不同的角度，如長時延、單包及多包傳輸，以及信息包丟失等情況做了較多的研究，但是目前還沒有在一般意義上的NCS的穩(wěn)定性判據(jù)。大多數(shù)的穩(wěn)定性分析技術(shù)除了受到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和所使用的控制技術(shù)的影響外，還在分析中做了一些假設(shè)，如假設(shè)網(wǎng)絡(luò)無錯傳輸、采樣時間偏置恒定、網(wǎng)絡(luò)無過載和延遲小于采樣時間等。因此對NCS的穩(wěn)定性的研究是一項長期而艱巨的任務(wù)，具有重要的理論與現(xiàn)實意義，目前常用的基本研究方法有以下幾種。

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《魯棒控制理論及應(yīng)用》是由電子工業(yè)出版社出版的。

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