飽和受限非線性系統(tǒng)控制策略及應用

第 1章緒論 .......................................................................................................... 1
1.1飽和受限非線性系統(tǒng) .................................................................................. 1
1.2 Hamilton系統(tǒng) ........................................................................................... 2
1.3本書的研究思路和主要結果 ........................................................................ 3
第 2章預備知識.................................................................................................... 6
2.1幾個基本概念 ............................................................................................ 6
2.2系統(tǒng)穩(wěn)定性理論 ......................................................................................... 7
2.3飽和函數(shù) ................................................................................................... 8
2.4非線性系統(tǒng) L2增益 ..................................................................................10
第 3章飽和受限非線性系統(tǒng)鎮(zhèn)定和魯棒控制...........................................................11
3.1執(zhí)行器飽和 PCH系統(tǒng)的鎮(zhèn)定和 H∞控制 ....................................................11
3.1.1執(zhí)行器飽和 PCH系統(tǒng)的鎮(zhèn)定 ..........................................................11
3.1.2執(zhí)行器飽和 PCH系統(tǒng) H∞控制 ......................................................14
3.2執(zhí)行器飽和非線性系統(tǒng)的鎮(zhèn)定和 H∞控制 ...................................................19
3.3執(zhí)行器飽和非線性 PCH系統(tǒng)有限增益輸出輸入鎮(zhèn)定 ....................................20
3.3.1有限增益輸出鎮(zhèn)定 ..........................................................................21
3.3.2有限增益輸入鎮(zhèn)定 ..........................................................................23
3.4飽和受限非線性 PCH系統(tǒng) H∞濾波器設計 ................................................26
3.4.1問題描述 .......................................................................................26
3.4.2飽和 Hamilton系統(tǒng) H∞濾波器設計 ................................................27
3.5飽和受限單機無窮大電力系統(tǒng)基于能量控制 ................................................31
3.5.1勵磁控制飽和的單機無窮大電力系統(tǒng)鎮(zhèn)定及魯棒控制 ........................31
3.5.2勵磁-氣門開度飽和的單機無窮大電力系統(tǒng)鎮(zhèn)定 .................................34
第 4章飽和受限不確定非線性系統(tǒng)自適應鎮(zhèn)定和魯棒控制.......................................39
4.1系統(tǒng)模型和其等價形式 ..............................................................................39
4.2執(zhí)行器飽和不確定 PCH系統(tǒng)的自適應鎮(zhèn)定 .................................................40
4.3執(zhí)行器飽和不確定非線性 PCH系統(tǒng)自適應 H∞控制 ...................................42
4.4執(zhí)行器飽和不確定非線性系統(tǒng)自適應鎮(zhèn)定和 H∞控制 ..................................45
飽和受限非線性系統(tǒng)控制策略及應用
4.4.1執(zhí)行器飽和不確定非線性系統(tǒng)自適應鎮(zhèn)定 .........................................45
4.4.2執(zhí)行器飽和不確定非線性系統(tǒng)自適應 H∞控制 .................................47
4.5勵磁控制飽和含有不確定參數(shù)單機無窮大電力系統(tǒng)基于能量控制 ..................48
第 5章飽和受限非線性系統(tǒng)的并行同時鎮(zhèn)定...........................................................52
5.1問題的提出 ...............................................................................................52
5.2兩個執(zhí)行器飽和非線性 PCH系統(tǒng)并行同時鎮(zhèn)定 ..........................................52
5.3兩個執(zhí)行器飽和非線性 PCH系統(tǒng)魯棒并行同時鎮(zhèn)定 ....................................56
5.4有限多個飽和非線性 PCH系統(tǒng)并行同時鎮(zhèn)定和魯棒同時鎮(zhèn)定 ......................62
5.4.1有限多個執(zhí)行器飽和非線性 PCH系統(tǒng)并行同時鎮(zhèn)定 .........................62
5.4.2有限多個執(zhí)行器飽和非線性 PCH系統(tǒng)魯棒并行同時鎮(zhèn)定 ..................64
5.5例子 .........................................................................................................66
第 6章飽和受限不確定非線性系統(tǒng)自適應并行同時鎮(zhèn)定 ..........................................72
6.1系統(tǒng)模型和其等價形式 ..............................................................................72
6.2兩個執(zhí)行器飽和非線性 PCH系統(tǒng)自適應并行同時鎮(zhèn)定 ................................73
6.3兩個執(zhí)行器飽和非線性 PCH系統(tǒng)自適應魯棒并行同時鎮(zhèn)定 ..........................77
6.4有限多個飽和 PCH系統(tǒng)自適應并行同時鎮(zhèn)定和魯棒同時鎮(zhèn)定 ......................83
6.4.1有限多個飽和非線性 PCH系統(tǒng)自適應并行同時鎮(zhèn)定 .........................84
6.4.2有限多個飽和非線性 PCH系統(tǒng)自適應魯棒并行同時鎮(zhèn)定 ..................86
6.5例子 .........................................................................................................88
第 7章飽和受限非線性系統(tǒng)吸引域估計和干擾容許控制 ..........................................91
7.1引言 .........................................................................................................91
7.2飽和受限非線性系統(tǒng)吸引域估計 .................................................................92
7.2.1不變集條件 ——多輸入情形 ...........................................................93
7.2.2不變集條件 ——單輸入情形 ...........................................................94
7.2.3吸引域估計 ....................................................................................95
7.2.4飽和受限非線性系統(tǒng)不變集條件 ......................................................97
7.3受外部干擾的飽和受限非線性系統(tǒng)吸引域估計 ........................................... 101
7.4一類飽和 Hamilton系統(tǒng)的干擾容許和 H∞控制 ........................................ 105
7.4.1飽和 Hamilton系統(tǒng)的有界橢球估計和干擾容許能力 ....................... 106
7.4.2一類飽和 Hamilton系統(tǒng)的 H∞控制 .............................................. 108
第 8章時滯飽和非線性系統(tǒng)的 H∞分析 ............................................................. 112
8.1引言 ....................................................................................................... 112
8.2時滯飽和 Hamilton系統(tǒng)的魯棒控制 ......................................................... 114
8.2.1時滯無關有限 L2增益輸出鎮(zhèn)定 ..................................................... 114
8.2.2時滯相關有限 L2增益輸出鎮(zhèn)定 ..................................................... 117
8.2.3例子 ............................................................................................ 122
目錄 VII
8.3飽和 Hamilton網絡控制系統(tǒng) H∞控制器設計 ........................................... 124
8.3.1問題的提出 .................................................................................. 124
8.3.2問題描述與網絡系統(tǒng)建模 .............................................................. 124
8.3.3輸入飽和 Hamilton網絡控制系統(tǒng)魯棒控制器設計 .......................... 127
8.3.4非線性 Hamilton網絡濾波系統(tǒng)魯棒濾波器設計 .............................. 130
8.3.5例子 ............................................................................................ 133
第 9章輸入飽和非線性切換系統(tǒng)鎮(zhèn)定與 H∞控制 ................................................ 138
9.1引言 ....................................................................................................... 138
9.2輸入飽和非線性切換 Hamilton系統(tǒng)鎮(zhèn)定 ................................................... 139
9.3輸入飽和非線性切換 Hamilton系統(tǒng) H∞控制 ........................................... 142
9.4輸入飽和非線性切換系統(tǒng)的鎮(zhèn)定和 H∞控制 ............................................. 147
第 10章飽和受限多自主體系統(tǒng)協(xié)調控制 ............................................................. 152
10.1引言 ..................................................................................................... 152
10.2輸入飽和多智能體系統(tǒng)的一致性 ............................................................. 154
10.2.1代數(shù)圖論基本知識 ..................................................................... 154
10.2.2問題的描述 ............................................................................... 155
10.2.3高低增益控制協(xié)議的一致性 ........................................................ 156
10.2.4例子 ......................................................................................... 160
10.3輸入飽和多智能體系統(tǒng) leader-follower跟蹤控制 ...................................... 162
10.3.1問題的提出 ............................................................................... 162
10.3.2高低增益控制協(xié)議的跟蹤控制 .................................................... 163
10.3.3例子 ......................................................................................... 168
參考文獻 ............................................................................................................... 171