鲁棒最优控制理论与应用

前言

第1章绪论

1．1工业生产过程的鲁棒控制问题

1．2不确定性系统鲁棒控制进展简述

1．3不确定性系统的鲁棒最优控制问题

1．3．1鲁棒LQG控制

1．3．2鲁棒保性能控制

1．3．3不确定性采样系统的鲁棒控制

1．4本书主要研究内容

第2章数学基础

2．1Hermite矩阵

2．2矩阵的行列式

2．3矩阵的秩

2．4特征值和特征向量

2．5奇异值

2．6向量范数和矩阵范数

2．7矩阵的迹

2．8Cauchy-Schwarz不等式

2．9线性矩阵不等式基础

2．10最优理论基础

2．11稳定性理论

2．12鲁棒最优控制理论基础

2．12．1不确定性系统的描述

2．12．2鲁棒H∞控制理论基础1

2．12．3鲁棒保性能控制_

第3章不确定性系统频域分析基础

3．1概述

3．2基本概念

3．3不确定性的描述

3．3．1参数不确定性

3．3．2非参数不确定性

3．4内稳定

3．5鲁棒稳定性分析

3．6鲁棒性能分析

3．7结束语

第4章不确定性系统鲁棒最优控制的时频域方法

4．1概述

4．2问题提出和定义

4．3时频域法设计鲁棒LQ最优控制器

4．3．1系统矩阵摄动情况

4．3．2系统矩阵和输入矩阵摄动情况

4．3．3鲁棒保稳定最优的实、复数域条件

4．4时域法设计鲁棒LQ最优控制器

4．4．1系统矩阵摄动情况

4．4．2系统矩阵和输入矩阵摄动情况

4．5一级倒立摆系统鲁棒最优控制

4．5．1一级倒立摆系统不确定性模型

4．5．2鲁棒最优控制一级倒立摆系统

4．6结束语

第5章不确定线性系统的鲁棒最优界

5．1概述

5．2问题描述

5．3系统矩阵存在不确定性时的鲁棒最优界

5．3．1非结构不确定性系统的鲁棒最优界

5．3．2一类结构不确定性系统的鲁棒最优界

5．3．3奇异值不确定性的鲁棒最优界

5．4系统矩阵和输入矩阵存在不确定性时的鲁棒最优界

5．5结束语

第6章性能指标含交叉项的鲁棒最优控制

6．1概述

6．2鲁棒频域等式

6．3鲁棒保稳定性分析

6．4鲁棒保稳定最优控制器设计

6．5实例分析

6．6结束语

第7章不确定线性系统的鲁棒比最优控制

7．1概述

7．2系统矩阵摄动情况

7．2．1问题描述和定义

7．2．2充分必要条件

7．2．3鲁棒H∞最优控制器设计

7．2．4数值仿真例子

7．3系统矩阵和输入矩阵摄动情况

7．3．1问题提出和基本定义

7．3．2鲁棒H∞最优状态反馈控制器设计

7．3．3鲁棒性能分析

7．3．4基于LMI的鲁棒H∞最优控制器设计

7．4二级倒立摆系统的鲁棒H∞最优控制

7．4．1二级倒立摆系统不确定性模型

7．4．2鲁棒H∞最优控制二级倒立摆系统

7．5结束语

第8章不确定线性系统的鲁棒最优保性能控制

8．1概述

8．2基本定义

8．3鲁棒保性能控制器设计

8．4保性能控制鲁棒界

8．5应用实例

8．5．1数值仿真实例

8．5．2鲁棒最优保性能控制在三级倒立摆控制系统中的应用

8．6鲁棒H∞最优保性能控制

8．7输出反馈鲁棒H∞保性能控制

8．8结束语

第9章不确定性系统保性能控制的鲁棒性分析

9．1概述

9．2问题描述

9．3鲁棒性分析

9．3．1保性能系统鲁棒性分析

9．3．2保性能控制系统鲁棒性分析

9．4数值实例

9．5结束语

第10章不确定性采样系统的鲁棒保性能控制

10．1概述

10．2单率采样系统的鲁棒保性能控制

10．2．1问题描述

10．2．2基本定义和性质

10．2．3状态反馈鲁棒保性能控制器设计

10．3单率采样系统输出反馈鲁棒保性能控制

10．3．1问题描述与基本定义

10．3．2动态输出反馈鲁棒保性能控制器设计

10．4多率采样系统的鲁棒保性能控制

10．5结束语

第11章工业应用实例

11．1不确定性系统的鲁棒最优控制

11．1．1造纸打浆过程鲁棒最优控制

11．1．2造纸机网前箱鲁棒最优控制系统设计

11．2板形板厚综合调节系统鲁棒最优保性能控制

11．2．1概述

11．2．2带钢轧机参数不确定性系统模型

11．2．3鲁棒最优保性能控制系统设计

11．2．4鲁棒最优保性能控制系统仿真试验

11．3造纸打浆过程采样系统鲁棒保性能控制

11．4结束语

参考文献

　　本书是关于介绍“鲁棒最优控制理论与应用”的教学用书，书中阐述了不确定性系统鲁棒稳定和鲁棒性能这一鲁棒控制的关键问题，介绍了鲁棒最优控制的基本概念、理论和方法，以及其工程应用。本书可供从事控制科学与控制工程、机械、电子、通信、计算机、数学、力学等专业的科研和工程技术人员阅读，亦可作为相关专业研究生的参考书。　　本书阐述了不确定性系统鲁棒稳定和鲁棒性能这一鲁棒控制的关键问题，介绍了鲁棒最优控制的基本概念、理论和方法，以及其工程应用。主要内容包括频域鲁棒最优控制的理论和方法、鲁棒最优控制时频域方法、鲁棒最优界、鲁棒H∞最优控制、鲁棒最优保性能控制、采样系统鲁棒最优控制、鲁棒最优控制的LMI设计方法、鲁棒最优控制系统分析和综合的理论和方法、工程应用等。本书内容系统、严谨，理论与应用结合，尤其注重鲁棒最优控制的工程实用性。　　本书可供从事控制科学与控制工程、机械、电子、通信、计算机、数学、力学等专业的科研和工程技术人员阅读，亦可作为相关专业研究生的参考书。