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控制系統設計方法與實例(新自動化從信息化到智能化高等院校自動化類新工科系列教材)

  • 作者:編者:孟范偉//李文超//龐愛平|責編:羅莉//劉星寧
  • 出版社:機械工業
  • ISBN:9787111733669
  • 出版日期:2024/01/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:210
人民幣:RMB 68 元      售價:
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內容大鋼
    本書圍繞特殊類型控制系統的設計問題闡述了6種設計方法。全書共分為7章。第1章介紹控制系統及技術的發展、主要分析方法和性能指標;第2章介紹不穩定對象的控制設計方法;第3章介紹撓性系統的控制設計方法;第4章介紹三明治系統的複合控制器設計方法;第5章介紹基於奇異值攝動的雙連桿機械臂軌跡跟蹤控制;第6章介紹超空泡航行體的控制設計方法;第7章介紹非線性多項式系統的SOS法分析和設計。
    本書可作為控制理論研究人員的參考書,也可作為自動控制專業高年級本科生和研究生的教材。

作者介紹
編者:孟范偉//李文超//龐愛平|責編:羅莉//劉星寧

目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  本書的內容考慮
  1.2  控制系統的發展
    1.2.1  古代階段
    1.2.2  1930年以前的時期
    1.2.3  1930?1950年期間
    1.2.4  1950?1980年期間
    1.2.5  1980年以後的時期
  1.3  控制系統的分析方法
    1.3.1  Routh穩定判據
    1.3.2  Nyquist穩定判據
    1.3.3  Lyapunov穩定性
  1.4  控制系統的性能指標
    1.4.1  穩定裕度
    1.4.2  靈敏度函數
  1.5  數學準備
  1.6  本章小結
第2章  不穩定對象的控制設計
  2.1  不穩定對象的特點
  2.2  不穩定對象的控制問題
  2.3  不穩定對象的PID控制
  2.4  不穩定對象的H∞狀態反饋設計
    2.4.1  磁懸浮系統狀態空間方程
    2.4.2  H∞狀態反饋設計
  2.5  H∞輸出反饋設計
    2.5.1  常規S/T混合靈敏度設計的加權函數
    2.5.2  不穩定對象的加權函數
    2.5.3  不穩定對象的S/T混合靈敏度設計
  2.6  不穩定對象的非線性H∞狀態反饋設計
    2.6.1  仿射非線性系統
    2.6.2  非線性H∞控制
    2.6.3  求解HJI不等式
    2.6.4  非線性設計模擬
  2.7  本章小結
第3章  弱阻尼撓性系統的控制設計
  3.1  撓性系統的數學模型
  3.2  撓性系統的控制問題
  3.3  H∞迴路成形法
    3.3.1  互質因子分解
    3.3.2  互質因子不確定性
    3.3.3  H∞標準問題
    3.3.4  小增益定理
    3.3.5  參數化
  3.3  ?6H∞迴路成形設計的基本思路
  3.4  撓性系統的H∞迴路成形設計
    3.4.1  H∞迴路成形法的魯棒性
    3.4.2  互質因式攝動分析
    3.4.3  不穩定控制器的分析和避免
  3.5  混合靈敏度設計

  3.6  H∞迴路成形中的μ綜合法
    3.6.1  結構奇異值和μ綜合
    3.6.2  H∞迴路成形與μ綜合結合
    3.6.3  電動汽車動力總成系統的H∞迴路成形中的μ綜合法
  3.7  撓性系統基於相位控制的H∞魯棒設計
    3.7.1  相位控制
    3.7.2  H∞加權優化設計方法
    3.7.3  模擬分析
  3.8  本章小結
第4章  三明治系統的控制設計
  4.1  典型三明治系統模型
  4.2  基於擾動觀測器的PID-P複合控制
    4.2.1  複合控制策略
    4.2.2  擾動觀測器設計
    4.2.3  確定控制器參數的係數表法
    4.2.4  控制器設計
    4.2.5  模擬驗證
  4.3  結構化H∞控制
    4.3.1  EPS系統
    4.3.2  EPS系統的結構化H∞控制設計
    4.3.3  飛機縱向運動的結構化H∞控制設計
  4.4  本章小結
第5章  雙連桿柔性關節機械臂的軌跡跟蹤控制
  5.1  雙連桿柔性關節機械臂的動力學模型
  5.2  角位移高階導數不可測的雙連桿機械臂滑模控制
    5.2.1  動力學模型轉換
    5.2.2  擴張狀態觀測器
    5.2.3  滑模控制器設計
    5.2.4  模擬分析
  5.3  存在未知外界擾動的機械臂奇異攝動魯棒控制
    5.3.1  奇異攝動的基本原理
    5.3.2  柔性關節機械臂降階模型
    5.3.3  控制器設計
    5.3.4  模擬分析
  5.4  關節剛度不足的機械臂改進奇異攝動終端滑模控制
    5.4.1  動力學模型的等效柔性補償
    5.4.2  降階慢子系統設計
    5.4.3  RBF神經網路
    5.4.4  終端滑模理論
    5.4.5  降階慢子系統控制器設計
    5.4.6  模擬分析
  5.5  本章小結
第6章  超空泡航行體的控制
  6.1  超空泡航行體的數學模型與分析
    6.1.1  超空泡航行體的體坐標系和模型基本參數
    6.1.2  超空泡航行體縱向平面流體動力分析
    6.1.3  超空泡航行體控制模型
    6.1.4  超空泡航行體運動分析與模擬
  6.2  超空泡航行體的狀態反饋控制設計
    6.2.1  反饋控制設計

    6.2.2  反饋控制的穩定性分析
    6.2.3  超空泡航行體的實際運行性能分析
  6.3  超空泡航行體的H∞控制
    6.3.1  H∞狀態反饋設計
    6.3.2  超空泡航行體H∞狀態反饋下的性能
    6.3.3  對比分析
  6.4  超空泡航行體的時滯特性分析
    6.4.1  超空泡的時滯效應及考慮時滯的滑行力
    6.4.2  常規狀態反饋下的性能對比
    6.4.3  H∞控制下的性能對比
  6.5  超空泡航行體的觀測器設計和補償
    6.5.1  超空泡航行體的常值擾動分析
    6.5.2  超空泡航行體的擾動觀測器設計
    6.5.3  補償與系統設計的關係
  6.6  本章小結
第7章  非線性系統的SOS法分析和設計
  7.1  SOS相關概念
    7.1.1  SOS多項式
    7.1.2  SOS多項式分解
    7.1.3  SOS約束
  7.2  非線性系統的SOS法分析
    7.2.1  SOS穩定域分析
    7.2.2  SOS的決策變數
    7.2.3  算例及分析
  7.3  非線性系統的SOS法設計
    7.3.1  雙線性矩陣不等式
    7.3.2  狀態依賴LMIs與SOS法分解
    7.3.3  SOS法設計
    7.3.4  衛星大角度姿態機動的SOS法設計
    7.3.5  設計中的兩個問題
  7.4  本章小結
參考文獻

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