非线性系统理论(第2版高等学校自动化专业系列教材)--聚文网

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内容简介

非线性控制是近年来控制理论界非常活跃的一个研究领域。本书重点讨论基于李雅普诺夫方法的非线性控制及其在实际系统中的具体应用，首先介绍李雅普诺夫稳定性理论，然后依次对非线性系统精确线性化、自适应控制、鲁棒控制、学习控制等方法进行讨论，同时应用李雅普诺夫理论对于这些控制方法进行稳定性分析。在内容安排上，第2、3 章是理论基础。其中，第2 章重点介绍书中所涉及的数学背景，主要包括用于信号分析的几个重要定理以及少量的微分几何基础知识。第 3章讨论李雅普诺夫基本理论，给出各种稳定性的数学定义，并重点介绍李雅普诺夫稳定性理论和拉塞尔不变性原理。第4～7章是对于自适应控制等多种方法的具体介绍和理论分析，各章相互独立，读者可以选择感兴趣的方法进行学习。第8～10 章主要介绍非线性控制方法在典型对象，如机器人系统、欠驱动吊车系统和磁悬浮系统中的具体应用。本书适用对象为高等院校控制类专业研究生，以及从事非线性控制系统分析与设计的工程技术人员。

作者简介

方勇纯，南开大学教授、博士生导师、计算机与控制工程学院副院长、控制科学与工程一级学科学位分委员会主席，2017年度第七届吴文俊人工智能科学技术自然科学奖一等奖获得者。分别于1996年和1999年获得浙江大学本科和硕士学位，2002年获美国克莱姆森大学博士学位，2002年至2003年在美国康奈尔大学进行博士后研究。2003年至今任教于南开大学。2013年获得国家自然科学基金杰出青年基金资助。

第1章非线性系统简介 1.1 引言 1.2 非线性系统的复杂性能 1.2.1 非线性系统的多平衡点特性 1.2.2 极限环 1.2.3 混沌 1.2.4 其他非线性现象 1.3 非线性控制的重要意义 1.4 常见的非线性系统设计与分析方法 1.4.1 相平面分析法 1.4.2 描述函数法 1.4.3 李雅普诺夫法 1.5 本书的主要内容安排习题参考文献第2章数学预备知识 2.1 范数及其性质 2.2 函数的连续性 2.3 函数的正定性分析 2.4 信号分析基本定理 2.5 微分几何基本知识 2.5.1 微分流形及切空间 2.5.2 李导数与李括号运算 2.5.3 伏柔贝尼斯定理习题参考文献第3章李雅普诺夫稳定性理论 3.1 引言 3.2 稳定性定义 3.3 李雅普诺夫间接法 3.4 李雅普诺夫直接法 3.5 李雅普诺夫候选函数的选择方法 3.5.1 基于能量分析的构造方法 3.5.2 基于控制目标的构造方法 3.5.3 经验与试探相结合的构造方法 3.6 拉塞尔不变性原理习题参考文献第4章基于精确模型的控制系统设计 4.1 引言 4.2 反馈线性化的设计思路 4.3 单输入单输出系统的精确线性化 4.3.1 SISO系统的输入输出线性化 4.3.2 SISO非线性系统的标准型变换 4.3.3 SISO非线性系统的状态反馈线性化 4.3.4 系统的零动态和最小相位系统 4.4 反向递推设计方法 4.5 线性滤波降阶设计方法习题参考文献

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