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非線性控制原理

  • 作者：編者:劉騰飛//(美)姜鍾平|責編:曾珊//李曄
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302709190
  • 出版日期：2026/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：318
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要介紹非線性控制理論的基本工具和方法。在列舉非線性動態系統實例及典型現象的基礎上，本書系統介紹了非線性系統穩定性理論、無源性及無源定理、輸入到狀態穩定性及非線性小增益定理等基本工具以及相應的控制方法。最後，本書探討了如何利用被控對象結構設計控制器，並介紹了構造控制器的幾個典型工具。
    本書既包括了經典理論，又涵蓋了非線性控制的部分最新理論進展和應用，力爭結合實例，用工程語言統一介紹分析工具和控制方法。本書可作為自動化相關專業高年級本科生、相關方向研究生的教材或參考書，也可供對非線性控制感興趣的科研人員和工程技術人員參考。
作者介紹
編者:劉騰飛//(美)姜鍾平|責編:曾珊//李曄
    劉騰飛，獲得了B.E.以及華南大學的碩士學位技術和博士學位，澳大利亞國立大學RSISE學位。他是紐約理工學院的博士后研究員，是中國東北大學的教員。他的研究興趣包括互連的數學控制理論，非線性系統。
目錄
第1章  非線性控制概述
  1.1  非線性動態系統的例子
    1.1.1  單擺
    1.1.2  水槽
    1.1.3  振蕩器
    1.1.4  他勵直流電動機
    1.1.5  生物種群演化
    1.1.6  病毒傳播
    1.1.7  差速驅動小車
    1.1.8  固定翼飛行器
  1.2  非線性動態系統的典型現象
    1.2.1  多個孤立平衡點
    1.2.2  極限環
    1.2.3  有限時間收斂
    1.2.4  有限逃逸時間
    1.2.5  ▲全局漸近穩定不能保證全局魯棒穩定
  1.3  非線性控制的實例
    1.3.1  室溫開關控制
    1.3.2  差速驅動小車的路徑跟蹤控制
    1.3.3  機械臂姿勢控制
    1.3.4  無人飛行器協作搜索
    1.3.5  雜亂環境中的機器人安全控制
  1.4  習題
第2章  穩定與鎮定：基於李雅普諾夫的分析與設計
  2.1  李雅普諾夫穩定性
  2.2  李雅普諾夫函數和李雅普諾夫直接法
  2.3  局部線性化、局部穩定性與局部鎮定
  2.4  ▲控制李雅普諾夫函數
  2.5  收斂性分析與不變集
  2.6  非自治系統的穩定判據
  2.7  注記
  2.8  習題
第3章  基於能量的控制：無源性與無源定理
  3.1  無源性
    3.1.1  無源性的定義
    3.1.2  無源性與穩定性
    3.1.3  無源性的等價條件和反饋無源化
  3.2  無源定理與關聯無源系統的控制
    3.2.1  無源定理
    3.2.2  關聯無源系統的穩定性與控制
  3.3  注記
  3.4  習題
第4章  擾動和關聯影響下的控制：輸入到狀態穩定性與非線性小增益定理
  4.1  輸入到狀態穩定性
    4.1.1  輸入到狀態穩定性的定義
    4.1.2  輸入到狀態穩定性的李雅普諾夫函數刻畫
    4.1.3  輸入到狀態穩定性與魯棒穩定性
    4.1.4  局部輸入到狀態穩定性和漸近穩定性
  4.2  非線性小增益定理及小增益控制方法
    4.2.1  基於軌跡描述的非線性小增益定理

    4.2.2  基於李雅普諾夫描述的非線性小增益定理
    4.2.3  多迴路非線性小增益定理
  4.3  注記
  4.4  習題
第5章  構造性控制的幾個工具
  5.1  反饋線性化
    5.1.1  基本思想
    5.1.2  輸入-輸出線性化
    5.1.3  相對階、零動態、最小相位
    5.1.4  最小相位被控對象的控制
    5.1.5  ▲全狀態線性化
  5.2  滑模控制
    5.2.1  基本思想
    5.2.2  滑動面的構造與鎮定
    5.2.3  多變數被控對象的滑模控制
    5.2.4  滑模控制器的連續化近似
  5.3  反步法
    5.3.1  基本思想
    5.3.2  基於反步法的控制器設計
    5.3.3  基於非線性小增益定理的控制
  5.4  前推法
    5.4.1  基本思想
    5.4.2  基於前推法的控制器設計
  5.5  注記
  5.6  習題
附錄A
  A.1  連續函數和比較函數
    A.1.1  函數的連續性和可導性
    A.1.2  比較函數
  A.2  非線性系統的近似線性化
    A.2.1  非線性函數的一次近似
    A.2.2  非線性動態系統在平衡點處的線性近似
  A.3  常微分方程定義的運動軌跡及其存在性和唯一性
  A.4  比較原理
參考文獻
索引

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