非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)反演控制

前言

世界的本質(zhì)是非線性的，因此非線性系統(tǒng)的控制問題一直是控制理論界研究的熱點(diǎn)問題，具有不確定性的非線性大系統(tǒng)的控制問題更是熱點(diǎn)問題中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。近30年來，非線性控制系統(tǒng)理論與應(yīng)用研究取得了可喜的進(jìn)展，特別是以微分幾何為工具發(fā)展起來的反饋線性化方法和具有構(gòu)造性特點(diǎn)的反演設(shè)計方法受到了普遍的重視，并稱為非線性控制領(lǐng)域研究的兩大突破。反演控制設(shè)計方法由于其獨(dú)特的構(gòu)造性的設(shè)計過程和對非匹配不確定性的處理能力，在飛機(jī)、導(dǎo)彈、電機(jī)、電力系統(tǒng)、機(jī)器人、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域的控制器設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。這種方法的顯著特點(diǎn)是：（1）易處理系統(tǒng)中的不確定性和未知參數(shù)，它是一種非線性系統(tǒng)的遞推設(shè)計方法；（2）是一種系統(tǒng)的構(gòu)造性設(shè)計方法；（3）反演設(shè)計方法解決了反饋線性化需要抵消系統(tǒng)中的非線性問題，即使這些非線性對于系統(tǒng)的鎮(zhèn)定和跟蹤是有用的。反演的一個主要優(yōu)點(diǎn)是，它在避免抵消系統(tǒng)中的有用的非線性方面具有靈活性，以鎮(zhèn)定和跟蹤為追求的目標(biāo)，而不是以線性化為追求目標(biāo)。本書主要介紹作者在非線性魯棒自適應(yīng)反演控制領(lǐng)域所取得的研究成果。按照循序漸進(jìn)的思路組織本書的內(nèi)容。第1章對非線性控制領(lǐng)域相關(guān)的研究情況進(jìn)行了簡要介紹。第2、3章討論了相對簡單的非線性系統(tǒng)的控制問題，其中第2章針對一類非匹配不確定性的非線性系統(tǒng)，基于塊控原理，提出了一種結(jié)合塊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和backstepping控制技術(shù)的設(shè)計方法，其特點(diǎn)是無須已知不確定性的界，利用反演設(shè)計方法來處理系統(tǒng)中的非匹配不確定性，利用多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來估計系統(tǒng)中的不確定性，再利用魯棒控制方法來改善系統(tǒng)的性能；然后針對一類具有非匹配不確定性的非線性相似組合系統(tǒng)，基于塊控模型和變結(jié)構(gòu)思想，研究了一種魯棒控制設(shè)計方法；第3章主要討論SISO、MIMO非線性系統(tǒng)的多面滑?？刂?。

內(nèi)容概要

　　《非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)反演控制》主要介紹非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)反演控制理論和方法。全書共分9章，首先綜述了非線性反演控制及相關(guān)領(lǐng)域的研究情況；針對不確定性的非線性系統(tǒng)、相似組合系統(tǒng)，研究了魯棒控制設(shè)計方法；討論了非線性系統(tǒng)的多面滑?？刂茊栴}；研究了含不確定性且控制系數(shù)矩陣未知的系統(tǒng)控制問題，并用兩種方法控討了NN魯棒自適應(yīng)反演控制器設(shè)計問題；探討了當(dāng)控制方向未知時嚴(yán)格塊反饋型非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制設(shè)計問題；對不確定非仿射型塊控系統(tǒng)，介紹了新穎的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒自適應(yīng)控制器設(shè)計，并討論了其動態(tài)反演控制的設(shè)計方法；對未知控制方向的非仿射型塊控系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制問題進(jìn)行了研究并討論了主要設(shè)計方法的應(yīng)用?！斗蔷€性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)反演控制》可作為博士生、碩士生學(xué)習(xí)“非線性控制”課程的參考教材，也可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章緒論1.1引言1.2反演控制設(shè)計方法1.2.1反演控制設(shè)計方法的特點(diǎn)1.2.2RCLF的反演構(gòu)造1.2.3反演中ISS-CLF的構(gòu)造1.2.4自適應(yīng)反演1.2.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)反演1.2.6逆優(yōu)控制方法1.2.7塊控標(biāo)準(zhǔn)型反演設(shè)計法1.2.8反演技術(shù)在飛行器控制中的應(yīng)用1.3控制方向未知的不確定非線性系統(tǒng)的控制1.4非仿射型不確定非線性系統(tǒng)的控制1.4.1速率梯度設(shè)計法1.4.2反饋無源設(shè)計1.4.3微分幾何方法1.4.4其他方法第2章一類不確定非線性系統(tǒng)的魯棒反演控制2.1引言2.2一類含非匹配不確定性大系統(tǒng)的分散魯棒控制2.2.1不確定大系統(tǒng)的描述2.2.2分散控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析2.2.3仿真算例2.3一類具有非匹配不確定性塊系統(tǒng)的分散反演魯棒控制2.3.1不確定性塊系統(tǒng)的描述2.3.2變結(jié)構(gòu)魯棒反演控制器設(shè)計2.3.3仿真算例2.4基于多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反演塊控制器設(shè)計2.4.1問題描述2.4.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)逼近2.4.3控制器設(shè)計2.4.4仿真結(jié)果2.5嚴(yán)格反饋型非線性大系統(tǒng)的分散反演控制2.5.1嚴(yán)格反饋型非線性大系統(tǒng)的描述2.5.2分散變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計2.5.3仿真算例2.6本章小結(jié)第3章一類不確定仿射非線性系統(tǒng)的多面滑?？刂?.1引言3.2單輸入單輸出非線性系統(tǒng)的多面滑?？刂?.2.1一類單輸入單輸出非線性系統(tǒng)的模型描述3.2.2基于模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反演變結(jié)構(gòu)控制3.2.3一類單輸入單輸出非線性系統(tǒng)的仿真實例3.2.4結(jié)論3.3多輸入多輸出非線性系統(tǒng)的多面滑模控制3.3.1引言3.3.2一類多輸入多輸出非線性系統(tǒng)的模型描述3.3.3基于模糊CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反演變結(jié)構(gòu)控制3.3.4一類多輸入多輸出非線性系統(tǒng)的仿真實例3.4本章小結(jié)第4章具有廣義不確定性非線性系統(tǒng)的魯棒反演設(shè)計4.1引言4.2一類非線性系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)設(shè)計方法4.2.1系統(tǒng)描述4.2.2魯棒自適應(yīng)控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析4.2.3機(jī)器人仿真算例4.3含有輸入未建模動態(tài)和不確定性的非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制器設(shè)計4.3.1引言4.3.2問題描述4.3.3控制系統(tǒng)設(shè)計與穩(wěn)定性分析4.3.4仿真分析4.3.5結(jié)論4.4嚴(yán)格塊反饋型非線性系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制4.4.1嚴(yán)格塊反饋型非線性系統(tǒng)描述4.4.2魯棒自適應(yīng)控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析4.5本章小結(jié)第5章具有廣義不確定性非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒反演控制5.1引言5.2全調(diào)節(jié)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5.3一類非線性系統(tǒng)自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)塊控制器設(shè)計5.3.1引言5.3.2問題的描述5.3.3控制器設(shè)計與穩(wěn)定性分析5.3.4仿真研究5.3.5結(jié)論5.4利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒反演設(shè)計5.4.1基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒反演控制器設(shè)計與穩(wěn)定性分析5.4.2仿真算例5.5不利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒反演設(shè)計5.5.1嚴(yán)格反饋型塊非線性系統(tǒng)描述5.5.2控制矩陣未知時神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒反演控制器設(shè)計及穩(wěn)定性分析5.6本章小結(jié)第6章未知控制方向的嚴(yán)反饋非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制6.1引言6.2一類未知控制方向的嚴(yán)反饋非線性系統(tǒng)描述6.3自適應(yīng)控制設(shè)計6.4仿真算例6.5本章小結(jié)第7章非仿射型塊控系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制第8章未知控制方向的非仿射型非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)控制第9章控制系統(tǒng)反演設(shè)計及仿真研究附錄A理論基礎(chǔ)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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《非線性系統(tǒng)魯棒自適應(yīng)反演控制》由電子工業(yè)出版社出版。

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