无源控制理论及其应用

第1章预备知识

1.1稳定性理论

1.1.1基于Lyapunov稳定性的理论

1.1.2LaSalle不变集定理

1.2函数空间

1.2.1Lq空间

1.2.2索伯列夫空间

1.3微分几何

1.3.1非线性坐标变换与微分同胚

1.3.2李导数

1.3.3相对阶

第2章系统的耗散性和无源性

2.1耗散性和无源性

2.1.1物理系统的基本性能

2.1.2系统的耗散性和无源性定义

2.1.3耗散性、无源性与稳定性

2.2耗散性与L2增益、L2稳定性

2.2.1耗散性与L2增益

2.2.2耗散性与L2稳定性

2.3并联系统和负反馈连接系统的无源性

2.3.1并联系统的无源性

2.3.2负反馈连接系统的无源性

2.4系统的可无源性

2.4.1系统的零状态可检测性

2.4.2KYP定理

2.4.3相对阶与无源性

2.4.4鲁棒无源性

第3章基于无源性的系统设计

3.1反馈无源化控制器设计

3.1.1状态反馈无源化控制器设计

3.1.2输出反馈无源化控制器设计

3.2鲁棒无源控制器设计

3.2.1系统模型变换

3.2.2鲁棒无源控制器设计方法

3.3自适应无源控制器设计

3.3.1不确定系统的无源化问题

3.3.2自适应无源控制器设计方法

第4章欧拉-拉格朗日系统

4.1系统的欧拉-拉格朗日方程

4.1.1欧拉-拉格朗日方程的基本形式

4.1.2欧拉-拉格朗日方程的一般形式

4.1.3欧拉-拉格朗日方程的特性

4.2考虑外部作用时的欧拉-拉格朗日方程

4.2.1考虑外部作用时的欧拉-拉格朗日方程

4.2.2考虑外部作用时的欧拉-拉格朗日系统的无源性

4.2.3欧拉-拉格朗日系统的分解

4.2.4欧拉-拉格朗日系统控制器设计

4.3欧拉-拉格朗日误差系统

4.3.1欧拉-拉格朗日误差系统Ⅰ

4.3.2欧拉-拉格朗日误差系统Ⅱ

第5章哈密顿系统理论

5.1哈密顿系统

5.1.1从欧拉-拉格朗日方程到哈密顿系统

5.1.2端口受控哈密顿系统的基本性能

5.1.3端口受控的耗散哈密顿系统

5.2端口受控哈密顿系统的控制

5.2.1端口受控的耗散哈密顿系统标准反馈互联控制

5.2.2基于循环无源性的端口受控的耗散哈密顿系统互联控制

5.2.3基于无源性的端口受控的耗散哈密顿系统互联控制

5.3时变端口受控的耗散哈密顿系统

5.3.1时变PCHD系统的稳定性及控制器

5.3.2非线性时变系统的PCHD实现

5.4分布参数哈密顿系统

5.4.1狄拉克结构和PCHD系统

5.4.2哈密顿系统的互联控制

5.5切换耗散哈密顿系统

5.5.1切换耗散哈密顿系统及其稳定性

5.5.2切换耗散哈密顿系统的H∞控制

第6章无源控制理论在电力电子装置中的应用

6.1无源控制理论在AC/DC变换器中的应用

6.1.1基于EL模型的AC/DC变换器无源控制

6.1.2基于PCHD模型的AC/DC变换器无源控制

6.2无源控制理论在DC/DC变换器中的应用

6.2.1基于反馈无源化的Buck型DC/DC变换器无源控制

6.2.2基于EL方程的Buck型DC/DC变换器无源控制

6.3无源控制理论在电力补偿器中的应用

6.3.1基于EL模型的静止无功补偿器无源控制

6.3.2基于PCHD模型的静止无功补偿器无源控制

6.4无源控制理论在电力滤波器中的应用

6.4.1基于EL模型的有源滤波器无源控制

6.4.2基于PCHD模型的有源滤波器无源控制

第7章无源控制理论在交流电动机控制中的应用

7.1交流异步电动机无源控制

7.1.1基于EL模型的交流异步电动机无源控制

7.1.2基于PCHD模型的交流异步电动机无源控制

7.1.3基于无源的交流异步电动机能量最优控制

7.2交流同步电动机无源控制

7.2.1基于EL模型的交流同步电动机无源控制

7.2.2交流永磁同步电动机无源控制

参考文献

　　本书系统地论述了无源控制理论及其在电力电子装置和交流电动机控制中的应用。内容主要包括系统的耗散性和无源性；系统无源性设计基础知识及系统设计方法；基于EL模型的系统无源设计方法；基于PCHD模型的系统无源设计方法；无源控制理论在DC/DC、AC/DC有源滤波器中的应用；无源控制理论在交流异步电动机、同步电动机及交流永磁电动机中的应用等。　　本书系统地论述了无源控制理论及其在电力电子装置和交流电动机控制中的应用。　　本书内容分为7章，第1章介绍了本书所需的主要数学预备知识；第2章论述了系统的耗散性和无源性：第3章论述了系统的反馈、鲁棒及自适应无源控制器设计方法；第4章先论述了欧拉-拉格朗日系统方程的各种形式及性能，随后介绍了欧拉-拉格朗日误差系统：第5章先介绍了哈密顿系统的基本模型，随后论述了各种哈密顿系统的稳定性及无源控制器设计方法；第6章介绍了无源控制理论在电力电子装置中的应用；第7章介绍了无源控制理论在交流电动机控制中的应用。　　本书可作为高等院校相关专业研究生、教师参考书，亦可供从事非线性控制理论、电力电子及电力传动相关研究的科研人员和工程技术人员参考。