出版時間:2009-2 出版社:科學(xué)出版社 作者:周武能,蘇宏業(yè) 著 頁數(shù):138
前言
穩(wěn)定性是動力系統(tǒng)必須滿足的性能。一個實際系統(tǒng)除了應(yīng)具有良好的穩(wěn)態(tài)特性外,還需具有良好的瞬態(tài)特性,以保證系統(tǒng)的品質(zhì)要求,而系統(tǒng)的瞬態(tài)特性一般由其極點的具體位置所確定。因此,系統(tǒng)極點配置問題一直是控制理論中的重要研究課題之一。由于系統(tǒng)的不確定性和時滯的產(chǎn)生,使得系統(tǒng)極點配置很難實現(xiàn)。因此人們轉(zhuǎn)而研究如何使系統(tǒng)在保持穩(wěn)定的前提下,其閉環(huán)極點全部落入左半復(fù)平面上某個指定的區(qū)域內(nèi),這就是所謂的區(qū)域穩(wěn)定性問題。特別是線性矩陣不等式和二次矩陣不等式區(qū)域,它們以圓域、左半復(fù)平面、角域和扇形區(qū)域等為特例,在此類區(qū)域穩(wěn)定性約束下研究系統(tǒng)性能分析與控制問題更具廣泛性、復(fù)雜性和理論與工程意義。本書針對狀態(tài)系統(tǒng)和半狀態(tài)系統(tǒng)(或奇異系統(tǒng)),首次較系統(tǒng)地介紹了區(qū)域穩(wěn)定性理論及區(qū)域穩(wěn)定性約束下魯棒控制器與濾波器的分析與設(shè)計方法,所涉及的區(qū)域穩(wěn)定性包括a-穩(wěn)定性、D-穩(wěn)定性、線性矩陣不等式區(qū)域穩(wěn)定性和二次矩陣不等式區(qū)域穩(wěn)定性等,所設(shè)計的控制器包括狀態(tài)反饋控制器、輸出反饋控制器、狀態(tài)觀測器等。本書從區(qū)域穩(wěn)定性這個層面闡述了魯棒H∞控制的思想和方法,較全面地反映了國內(nèi)外有關(guān)系統(tǒng)區(qū)域穩(wěn)定性方面的最新成果。本書的取材以區(qū)域穩(wěn)定性為主線,結(jié)合可靠控制和模糊控制思想,所選取的區(qū)域從特殊到一般,所選取的系統(tǒng)從狀態(tài)系統(tǒng)到奇異系統(tǒng),符合思維發(fā)展規(guī)律。本書行文力求言簡意明,自成體系。通過閱讀本書,讀者可比較全面系統(tǒng)地了解動態(tài)系統(tǒng)區(qū)域穩(wěn)定性方面的成果,為進一步的研究打下良好的基礎(chǔ)。
內(nèi)容概要
本書結(jié)合作者近年來的研究工作,詳細介紹了用于動態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與控制的區(qū)域,如左半復(fù)平面、圓域、線性矩陣不等式區(qū)域和二次矩陣不等式區(qū)域等,給出了矩陣區(qū)域穩(wěn)定性的條件,以及動態(tài)系統(tǒng)區(qū)域穩(wěn)定性約束下魯棒控制與濾波方法。主要內(nèi)容包括。a-穩(wěn)定性分析與控制方法,D-穩(wěn)定性分析與控制方法,線性矩陣不等式區(qū)域穩(wěn)定性分析與控制方法以及二次矩陣不等式區(qū)域穩(wěn)定性分析與控制方法等。重點介紹了區(qū)域穩(wěn)定性的譜分析方法、測度分析法和線性矩陣不等式方法,以及區(qū)域穩(wěn)定性約束下的狀態(tài)反饋控制器、輸出反饋控制器、狀態(tài)觀測器、可靠控制器、模糊控制器及濾波器的分析與設(shè)計方法等。此外,還特別介紹了奇異系統(tǒng)區(qū)域穩(wěn)定性約束魯棒控制方法的最新成果。 本書可作為從事自動控制工作的科研人員、工程技術(shù)人員以及高等院校自動化及其他相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和高年級本科生的研究與教學(xué)用書。
書籍目錄
前言第1章 緒論 1.1 常見區(qū)域R及R-穩(wěn)定性 1.1.1 RAI階段 1.1.2 RLMI階段 1.1.3 RQMI階段 1.2 不確定系統(tǒng)簡介 1.3 時滯系統(tǒng)介紹 1.4 常見系統(tǒng)性能 1.5 控制系統(tǒng)設(shè)計分類 1.6 區(qū)域穩(wěn)定性分析方法概述第2章 a-穩(wěn)定性分析與控制 2.1 a-穩(wěn)定H∞動態(tài)觀測器分析與設(shè)計 2.1.1 問題的描述 2.1.2 動態(tài)觀測器分析 2.I.3 動態(tài)觀測器綜合 2.1.4 數(shù)值例子 2.2 不確定時滯系統(tǒng)魯棒a-穩(wěn)定約束輸出反饋控制 2.2.1 系統(tǒng)描述及問題的提出 2.2.2 魯棒a-穩(wěn)定H∞輸出反饋控制器設(shè)計 2.2.3 數(shù)值例子 2.3 線性參數(shù)變化系統(tǒng)魯棒a-穩(wěn)定H∞曲狀態(tài)反饋控制 2.3.1 引言 2.3.2 系統(tǒng)描述 2.3.3 狀態(tài)反饋控制器分析 2.3.4 魯棒a-穩(wěn)定H∞狀態(tài)反饋控制律綜合 2.3.5 滯后狀態(tài)反饋控制 2.3.6 數(shù)值例子 2.4 譜分析法 2.4.1 標(biāo)稱系統(tǒng)的a-穩(wěn)定性 2.4.2 不確定系統(tǒng)a-穩(wěn)定性分析 2.4.3 例子 2.5 測度分析法 2.6 不確定奇異系統(tǒng)的.一穩(wěn)定性分析 第3章 D-穩(wěn)定性分析與控制 3.1 D-穩(wěn)定性的譜分析法 3.2 D-穩(wěn)定性的測度分析法 3.2.1 系統(tǒng)描述 3.2.2 主要結(jié)論 3.2.3 數(shù)值例子 3.3 D-穩(wěn)定性的線性分式變換法 3.3.1 引言 3.3.2 不確定線性系統(tǒng)魯棒D-穩(wěn)定性分析 3.3.3 不確定離散時滯系統(tǒng)魯棒D-穩(wěn)定性與鎮(zhèn)定 3.4 D-穩(wěn)定魯棒可靠控制器設(shè)計 3.4.1 引言 3.4.2 故障模型及問題的形成 3.4.3 主要結(jié)果 3.4.4 數(shù)值仿真實例 3.5 奇異系統(tǒng)魯棒D-穩(wěn)定性 3.5.1 問題的描述和預(yù)備 3.5.2 主要結(jié)果 3.5.3 數(shù)值例子 3.5.4 不確定連續(xù)奇異系統(tǒng)D-穩(wěn)定性分析 第4章 RMLI-穩(wěn)定性分析與控制 4.1 動態(tài)區(qū)間系統(tǒng)的二次軋RMLI-鎮(zhèn)定 4.2 一類線性系統(tǒng)RMLI-穩(wěn)定性約束濾波器設(shè)計 4.3 不確定奇異系統(tǒng)RMLI-穩(wěn)定性約束狀態(tài)觀測器設(shè)計第5章 現(xiàn)0uI一穩(wěn)定性分析與控制 5.1 一類不確定線性系統(tǒng)二次RQMI穩(wěn)定的LMI條件 5.1.1 問題描述 5.1.2 主要結(jié)果 5.I.3 數(shù)值例子 5.2 具有方差和區(qū)域極點約束的不確定線性系統(tǒng)魯棒控制 5.2.2 系統(tǒng)描述 5.2.3 主要結(jié)果 5.2.4 數(shù)值仿真實例 ……參考文獻附錄 Lyapunov穩(wěn)定性理論及相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
章節(jié)摘錄
插圖:第1章 緒論眾所周知,穩(wěn)定性是動力系統(tǒng)必須滿足的性能。對于定常線性連續(xù)系統(tǒng),其穩(wěn)定的充要條件是極點在以虛軸為界的左半復(fù)平面內(nèi)。而對于一個定常線性離散系統(tǒng),其穩(wěn)定的充要條件是極點在復(fù)平面上以原點為中心的單位圓內(nèi)。另外,一個實際系統(tǒng)除了應(yīng)具有良好的穩(wěn)態(tài)特性外,還需具有良好的瞬態(tài)特性,以保證系統(tǒng)的品質(zhì)要求,如時域形式的調(diào)整時間、超調(diào)量等,及頻域形式的增益裕度和相位裕度等。而系統(tǒng)的瞬態(tài)性能一般由其極點的具體位置所確定。因此,閉環(huán)系統(tǒng)極點配置問題一直是控制理論中的重要研究課題之一。由于系統(tǒng)不確定性和時滯的產(chǎn)生,使得系統(tǒng)極點配置很難實現(xiàn)。因此,人們轉(zhuǎn)而研究如何使系統(tǒng)在保持穩(wěn)定的前提下,其閉環(huán)極點全部落人左半復(fù)平面上某個指定的區(qū)域R內(nèi),這就是所謂的區(qū)域穩(wěn)定性(R-穩(wěn)定性)問題。
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《區(qū)域穩(wěn)定性約束魯棒控制理論及應(yīng)用》由科學(xué)出版社出版。
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