多變量魯棒控制系統(tǒng)

內(nèi)容概要

趙長安和賀風(fēng)華編著的《多變量魯棒控制系統(tǒng)》主要介紹多變量魯棒控制系統(tǒng)時域和頻域設(shè)計(jì)理論及相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。全書由三部分組成。第一部分為不確定性控制系統(tǒng)的基本知識，不靈敏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和定性及定量魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；第二部分介紹頻域方法之一——定量反饋理論(QFT)；第三部分介紹最優(yōu)魯棒控制器設(shè)計(jì)?！抖嘧兞眶敯艨刂葡到y(tǒng)》通過14章的論述，使讀者對多變量魯棒控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)有較全面和深入的了解。
《多變量魯棒控制系統(tǒng)》適用于研究生、高年級本科生及從事自動控制工作的科技人員。

書籍目錄

第1章  概述
  1.1 被控對象與性能指標(biāo)
    1.1.1 對象的復(fù)雜性
    1.1.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)用的數(shù)學(xué)模型
    1.1.3 模型不確定性
    1.1.4 控制系統(tǒng)魯棒性
    1.1.5 性能指標(biāo)
  1.2 反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
第2章  反饋控制理論簡介
  2.1 控制系統(tǒng)模型
    2.1.1 時域描述
    2.1.2 頻域描述
    2.1.3 算子描述
  2.2 反饋系統(tǒng)穩(wěn)定性
  2.3 閉環(huán)特性的限制
  2.4 LQ控制器
  2.5 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題
  2.6 模型不確定性的特性描述
  2.7 魯棒性分析與設(shè)計(jì)的主要問題
第3章  反饋系統(tǒng)靈敏度
  3.1 靈敏度的基本概念
    3.1.1 時域靈敏度函數(shù)
    3.1.2 頻域靈敏度函數(shù)
  3.2 線性系統(tǒng)的輸出和軌跡靈敏度
  3.3 反饋系統(tǒng)靈敏度分析
  3.4 控制系統(tǒng)靈敏度綜合
  3.5 小結(jié)
第4章  低靈敏度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  4.1 降低系統(tǒng)軌跡靈敏度設(shè)計(jì)法
    4.1.1 增廣系統(tǒng)法
    4.1.2 線性最優(yōu)調(diào)節(jié)器
    4.1.3 Byrme法
    4.1.4 SCSOR法
    4.1.5 降低靈敏度次最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)
  4.2 二自由度結(jié)構(gòu)法
    4.2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型
    4.2.2 標(biāo)稱等價
    4.2.3 標(biāo)稱響應(yīng)等價系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.2.4 標(biāo)稱性能指標(biāo)等價系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.2.5 二自由度Fleming設(shè)計(jì)法
  4.3 降低性能指標(biāo)靈敏度設(shè)計(jì)法
    4.3.1 降低性能指標(biāo)靈敏度最優(yōu)輸出反饋控制
    4.3.2 平均性能指標(biāo)
    4.3.3 降低性能指標(biāo)靈敏度控制器設(shè)計(jì)方法
  4.4 特征值靈敏度最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第5章  不確定性系統(tǒng)模型
  5.1 不確定性系統(tǒng)的建模
  5.2 原始系統(tǒng)的樣本
  5.3 未知有界的不確定性系統(tǒng)
    5.3.1 模型結(jié)構(gòu)
    5.3.2 不確定性邊界
    5.3.3 原始系統(tǒng)模型
    5.3.4 時間域模型
    5.3.5 非線性原始系統(tǒng)
    5.3.6 圓錐扇形區(qū)域
    5.3.7 未知有界不確定性系統(tǒng)建模
第6章  定性魯棒性分析與設(shè)計(jì)
  6.1 穩(wěn)定儲備
  6.2 穩(wěn)定度
  6.3 奇異攝動系統(tǒng)的魯棒性
  6.4 高增益反饋
  6.5 魯棒性的代數(shù)描述
第7章  同時鎮(zhèn)定和特征值區(qū)域配置
  7.1 同時鎮(zhèn)定
    7.1.1 用狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)同時鎮(zhèn)定
    7.1.2 用動態(tài)控制器實(shí)現(xiàn)同時鎮(zhèn)定
  7.2 特征值區(qū)域配置
    7.2.1 特征值區(qū)域配置概念
    7.2.2 特征值Г域至Pг域的映射
    7.2.3 Φ空間至R空間的映射
    7.2.4 R空間設(shè)計(jì)法
  7.3 同時極點(diǎn)區(qū)域配置(對參數(shù)大范圍變化的鎮(zhèn)定)
  7.4 設(shè)計(jì)實(shí)例——飛行器魯棒控制器設(shè)計(jì)
    7.4.1 飛行器數(shù)學(xué)模型
    7.4.2 對飛行條件的魯棒性
    7.4.3 傳感器失效的魯棒性
第8章  有界不確定系統(tǒng)的定量魯棒性
  8.1 閉環(huán)原始系統(tǒng)描述
  8.2 頻域穩(wěn)定判據(jù)
    8.2.1 范數(shù)有界不確定性
    8.2.2 元素幅值限制不確定性
    8.2.3 不穩(wěn)定攝動
    8.2.4 非線性攝動
  8.3 I／O穩(wěn)定性的時域判據(jù)
  8.4 I／O性能分析
  8.5 多變量魯棒控制器設(shè)計(jì)
  8.6 狀態(tài)空間模型的魯棒性分析
第9章  魯棒多變量PI控制器
  9.1 魯棒多變量PI控制器
    9.1.1閉合回路穩(wěn)定的必要條件
    9.1.2模型精度
    9.1.3 低增益反饋系統(tǒng)穩(wěn)定條件
    9.1.4魯棒PI控制器的構(gòu)成
  9.2 PI控制系統(tǒng)魯棒性
    9.2.1 PI鍋爐控制器
    9.2.2 化工過程PI控制器設(shè)計(jì)
  9.3 多變量PI控制器的調(diào)整
    9.3.1 用靜態(tài)模型調(diào)整
    9.3.2 確定系統(tǒng)動態(tài)模型及分析
    9.3.3 按動態(tài)模型調(diào)整
第10章  QFT理論
  10.1 引言
  10.2 QFT概述
  10.3 Nichols圖及其在QFT中的應(yīng)用
  10.4 QFT設(shè)計(jì)用對象模型及性能指標(biāo)
第11章  MISO LTI對象控制器QFT綜合
  11.1 單自由度系統(tǒng)
    11.1.1 穩(wěn)定儲備
    11.1.2 靈敏度降低
    11.1.3 邊界計(jì)算
    11.1.4 控制力問題
    11.1.5 設(shè)計(jì)實(shí)例
  11.2 二自由度系統(tǒng)
  11.3 指標(biāo)邊界計(jì)算
    11.3.1 應(yīng)用對象模板計(jì)算
    11.3.2 閉環(huán)形式算法
  11.4 設(shè)計(jì)實(shí)例
第12章  MIMO LTI對象控制器QFT綜合
  12.1 單自由度反饋系統(tǒng)
    12.1.1 干擾作用在對象輸入處
    12.1.2 干擾作用在對象輸出處
  12.2 二自由度反饋系統(tǒng)
第13章  非線性對象控制器QFT綜合
  13.1 概述
    13.1.1 線性時不變等價傳遞函數(shù)
    13.1.2 Schauder定點(diǎn)定理
    13.1.3 用Golubev傳遞函數(shù)表示系統(tǒng)特性
  13.2 非線性SISO對象魯棒控制器設(shè)計(jì)
    13.2.1 按跟蹤指標(biāo)綜合
    13.2.2 按對象輸出為零綜合
第14章  基于最優(yōu)控制的魯棒控制器設(shè)計(jì)
  14.1 線性系統(tǒng)魯棒控制器設(shè)計(jì)
    14.1.1 滿足匹配條件的不確定性系統(tǒng)
    14.1.2 不滿足匹配條件的不確定性系統(tǒng)
    14.1.3 輸入矩陣存在不確定性
  14.2 非線性系統(tǒng)魯棒控制器設(shè)計(jì)
    14.2.1 匹配不確定性系統(tǒng)
    14.2.2 不滿足匹配條件的不確定性系統(tǒng)
    14.2.3 輸入矩陣存在不確定性
    14.2.4 輸入矩陣存在不匹配不確定性
  14.3 振動系統(tǒng)魯棒阻尼控制器設(shè)計(jì)
    14.3.1 問題描述
    14.3.2 魯棒阻尼設(shè)計(jì)
    14.3.3 仿真
  14.4 機(jī)械手的魯棒控制
    14.4.1 機(jī)械手動力學(xué)模型
    14.4.2 魯棒控制器設(shè)計(jì)
    14.4.3 仿真
參考文獻(xiàn)

編輯推薦

趙長安和賀風(fēng)華編著的《多變量魯棒控制系統(tǒng)》主要介紹魯棒控制系統(tǒng)的多變量時域設(shè)計(jì)及相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。全書共分14章。第1章為不確定性對象及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述。第2章簡介反饋控制理論。第3章介紹反饋靈敏度。第4章介紹低靈敏度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第5章介紹不確定性系統(tǒng)模型。第6章介紹系統(tǒng)定性魯棒性分析與設(shè)計(jì)。第7章介紹系統(tǒng)鎮(zhèn)定和特征值區(qū)域配置。第8章介紹有界不確定性系統(tǒng)的定量魯棒性。第9章介紹魯棒多變量PI控制器。第10章介紹QFT理論。第11章介紹MISO LTI對象控制器QFT綜合。第12章介紹MIMO LTI對象控制器QFT綜合。第13章介紹非線性對象控制器QFT綜合。第14章介紹最優(yōu)控制的魯棒控制器設(shè)計(jì)。    本書內(nèi)容新穎、豐富，特點(diǎn)突出，曾作為哈爾濱工業(yè)大學(xué)及有關(guān)高校的研究生教材。

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