非線性系統(tǒng)的事件觸發(fā)控制及其應(yīng)用
定 價(jià):128 元
- 作者:劉騰飛,張朋朋,姜鐘平
- 出版時(shí)間:2025/3/1
- ISBN:9787030807717
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi):TP271
- 頁(yè)碼:212
- 紙張:
- 版次:1
- 開(kāi)本:B5
本書(shū)系統(tǒng)性地介紹非線性系統(tǒng)事件觸發(fā)控制的理論和方法,涵蓋事件觸發(fā)采樣機(jī)制和事件觸發(fā)控制器設(shè)計(jì)兩個(gè)方面,兼顧自觸發(fā)控制和周期采樣控制的相關(guān)研究,并將數(shù)值仿真和物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合,涉及嚴(yán)格反饋型系統(tǒng)、輸出反饋型系統(tǒng)、非完整鏈?zhǔn)较到y(tǒng)以及移動(dòng)機(jī)器人等多種被控對(duì)象。本書(shū)大部分內(nèi)容是作者近年來(lái)的研究結(jié)果。作者在本書(shū)撰寫(xiě)過(guò)程中盡量降低了對(duì)預(yù)備知識(shí)的要求,第2章專(zhuān)門(mén)介紹分析和設(shè)計(jì)時(shí)用到的工具。本書(shū)力爭(zhēng)將相關(guān)方法和結(jié)果圖文并茂地展現(xiàn)出來(lái)。本書(shū)可供自動(dòng)控制、機(jī)器人、應(yīng)用數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的科研人員,以及從事網(wǎng)絡(luò)化、分布式、非線性控制等理論與方法以及網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、信息物理融合系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等典型復(fù)雜系統(tǒng)控制相關(guān)課題研究的研究生參考。
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東北大學(xué)流程工業(yè)綜合自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特聘教授(百人計(jì)劃)、博士生導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域包括非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性理論、魯棒自適應(yīng)控制、網(wǎng)絡(luò)化控制、分布式控制及其在流程工業(yè)中的應(yīng)用,是網(wǎng)絡(luò)化非線性系統(tǒng)的多回路非線性小增益理論的建立者之一。
目錄
前言
常用符號(hào)表
第1章 非線性系統(tǒng)的事件觸發(fā)控制問(wèn)題 1
1.1 非線性系統(tǒng)事件觸發(fā)控制的若干例子 1
1.2 非線性系統(tǒng)事件觸發(fā)控制的特點(diǎn) 6
1.2.1 事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 6
1.2.2 事件觸發(fā)控制器設(shè)計(jì) 15
1.3 非線性系統(tǒng)事件觸發(fā)控制的難點(diǎn)問(wèn)題 16
第2章 非線性系統(tǒng)事件觸發(fā)控制的基本研究工具 18
2.1 部分常用概念. 18
2.1.1 利普希茨連續(xù) 18
2.1.2 比較函數(shù) 18
2.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性與李雅普諾夫穩(wěn)定定理 19
2.3 輸入到狀態(tài)穩(wěn)定性 21
2.3.1 基本概念 21
2.3.2 輸入到狀態(tài)穩(wěn)定李雅普諾夫函數(shù) 23
2.4 非線性小增益定理 24
2.4.1 基于軌跡的非線性小增益定理.25
2.4.2 基于李雅普諾夫的非線性小增益定理 26
2.4.3 多回路非線性小增益定理 27
第3章 非線性系統(tǒng)事件觸發(fā)控制的基本設(shè)計(jì)方法 30
3.1 問(wèn)題描述 30
3.2 基于李雅普諾夫的事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 31
3.3 基于軌跡的事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 37
3.4 動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 40
第4章 魯棒動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 50
4.1 全局扇形域條件下的魯棒事件觸發(fā)控制 50
4.1.1 問(wèn)題描述 50
4.1.2 主要結(jié)果 51
4.2 非線性系統(tǒng)的魯棒事件觸發(fā)控制 60
4.3 存在動(dòng)態(tài)不確定性的情形 69
4.3.1 動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 70
4.3.2 基于非線性小增益定理的穩(wěn)定性分析 72
4.3.3 特例:全局扇形域約束 79
4.4 同時(shí)存在動(dòng)態(tài)不確定性和外部干擾的情形 80
第5章 嚴(yán)格反饋型不確定非線性被控對(duì)象的事件觸發(fā)狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定 82
5.1 問(wèn)題描述 82
5.2 基于集值映射的構(gòu)造性控制器設(shè)計(jì) 83
5.3 基于小增益方法的事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 87
5.4 系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)包含時(shí)滯的情形 90
5.4.1 固定時(shí)滯 90
5.4.2 分布式時(shí)滯 97
第6章 輸出反饋型不確定非線性被控對(duì)象的事件觸發(fā)輸出反饋鎮(zhèn)定 99
6.1 問(wèn)題描述 99
6.2 基于觀測(cè)器的輸出反饋控制器設(shè)計(jì) 100
6.3 各個(gè)子系統(tǒng)的輸入到狀態(tài)穩(wěn)定性 101
6.4 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性與主要結(jié)果 104
第7章 不確定非完整被控對(duì)象的事件觸發(fā)狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定 109
7.1 問(wèn)題描述 109
7.2 狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)110
7.2.1 基于扇形域方法的控制器設(shè)計(jì)(u0部分) 110
7.2.2 基于 σ-縮放和集值映射的構(gòu)造性控制器設(shè)計(jì)(u部分) 111
7.3 基于扇形域和小增益方法的事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 116
7.4 特殊情況:初始狀態(tài)x0(t0)=0 119
7.5 仿真與實(shí)驗(yàn) 120
7.5.1 數(shù)值仿真 121
7.5.2 實(shí)驗(yàn) 124
第8章 不確定非完整被控對(duì)象的事件觸發(fā)輸出反饋鎮(zhèn)定 126
8.1 問(wèn)題描述 126
8.2 輸出反饋控制器設(shè)計(jì)127
8.2.1 基于扇形域方法的控制器設(shè)計(jì)(u0部分) 127
8.2.2 基于σ-縮放和非線性觀測(cè)器的控制器設(shè)計(jì)(u部分) 128
8.2.3 基于非線性小增益定理的穩(wěn)定性分析 130
8.3 基于扇形域和小增益方法的事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 133
8.4 數(shù)值仿真 135
第9章 非完整移動(dòng)機(jī)器人的事件觸發(fā)軌跡跟蹤控制 138
9.1 問(wèn)題描述 138
9.2 基于數(shù)據(jù)采樣的控制器設(shè)計(jì) 139
9.2.1 改進(jìn)的動(dòng)態(tài)反饋線性化 140
9.2.2 二階積分器限幅反饋下魯棒鎮(zhèn)定 141
9.2.3 限幅反饋的魯棒跟蹤控制 142
9.3 基于扇形域方法的事件觸發(fā)采樣機(jī)制設(shè)計(jì) 146
9.4 推廣性結(jié)果:自觸發(fā)控制和周期性采樣控制 150
9.4.1 自觸發(fā)控制 151
9.4.2 周期性采樣控制 155
9.5 仿真與實(shí)驗(yàn) 155
9.5.1 數(shù)值仿真 156
9.5.2 實(shí)驗(yàn) 161
附錄A 技術(shù)引理 164
附錄B 增益配置 167
附錄C 主要結(jié)果中相關(guān)命題的證明 168
C.1 命題5.1的證明 168
C.2 命題5.2的證明 170
C.3 命題5.3的證明 174
C.4 命題7.2的證明 175
C.5 命題7.3的證明 175
C.6 命題7.4的證明 176
C.7 命題7.5的證明 178
C.8 命題8.4的證明 179
C.9 引理9.1的證明 180
參考文獻(xiàn) 188
索引 211