基于算子理论的非线性控制系统设计

随着工业生产过程、智能制造终端、特殊装备和机器人等一些特殊控制对象变得越来越复杂，对非线性控制系统的研究正逐渐成为热点。本书以机器人、半导体制冷系统、水位系统为研究对象，详细介绍了基于算子理论的非线性控制系统设计与分析，包括算子的定义、系统建模、控制器设计、特性分析等主要内容，对鲁棒稳定和跟踪控制等关键问题进行了系统详细的探讨。本书可作为相关专业的高年级本科生和研究生的教材使用，也可供从事自动化、电气、控制理论等相关领域的研究人员和技术人员阅读参考。

王瑷珲，男，中原工学院，副教授。2012年毕业于日本国立东京农工大学，获博士学位。2015年在英国伯恩茅斯大学完成博士后课题出站。主要研究方向包括机器人技术及应用、鲁棒非线性控制、智能材料驱动器建模与控制。参与或主持国家级项目6项，省部级项目10余项。发表学术论文近百篇。

第1章 非线性控制理论基础
1.1 自动控制理论概论
1.2 非线性控制理论基础
1.3 鲁棒控制理论基础
1.4 非线性鲁棒控制研究现状
1.5 本章小结
参考文献
第2章 基于算子理论的控制系统设计基础
2.1 算子理论
2.2 基于算子理论的右互质分解技术
2.3 基于算子理论的鲁棒右互质分解技术
2.4 本章小结
参考文献
第3章 基于鲁棒右互质分解和PI控制的鲁棒跟踪控制
3.1 基于鲁棒右互质分解和PI控制的鲁棒跟踪控制技术
3.2 基于鲁棒右互质分解和PI控制的机器人鲁棒跟踪控制
3.2.1 机器人手臂系统
3.2.2 基于右互质分解的机器人手臂鲁棒控制设计
3.2.3 基于PI的跟踪控制器设计
3.2.4 仿真与结果分析
3.3 基于鲁棒右互质分解和PI控制的IPMC鲁棒跟踪控制设计
3.3.1 IPMC人工肌肉位置控制模型
3.3.2 含有不确定性的非线性控制模型
3.3.3 鲁棒非线性PI跟踪控制器设计
3.3.4 基于粒子群跟踪控制器参数优化
3.3.5 基于神经网络的PI跟踪控制系统设计
3.4 本章小结
参考文献
第4章 基于鲁棒右互质分解和滑模控制的鲁棒跟踪控制
4.1 滑模控制理论
4.2 基于鲁棒右互质分解和滑模控制的机器人鲁棒跟踪控制
4.3 趋近率设计
4.4 稳定性分析
4.5 仿真与结构分析
4.6 本章小结
参考文献
第5章 基于鲁棒右互质分解与算子理论观测器的精确跟踪控制
5.1 基于算子观测器的鲁棒精确跟踪控制
5.2 机器人手臂鲁棒非线性精确跟踪控制
5.2.1 算子观测器
5.2.2 跟踪控制设计
5.2.3 算子控制器设计
5.2.4 仿真与结果分析
5.3 半导体制冷装置鲁棒精确跟踪控制
5.3.1 半导体制冷系统模型建立
5.3.2 鲁棒精确跟踪控制系统设计
5.3.3 仿真与结果分析
5.4 本章小结
参考文献
第6章 基于算子理论的液位系统控制
6.1 液位过程控制系统介绍
6.2 液位系统数学建模
6.3 基于鲁棒右互质分解的控制器设计
6.4 系统仿真与实验
6.4.1系统仿真与结果分析
6.4.2液位系统软件设计及调试
6.4.3系统实验与结果分析
6.5 本章小结
参考文献
第7章 基于算子理论的故障诊断与优化控制
7.1基于算子理论的故障诊断观测器设计
7.2执行器故障检测
7.3半导体制冷系统故障的优化控制
7.3.1故障系统的优化设计
7.3.2约束优化问题求解
7.3.3仿真与实验结果分析
7.4基于支持向量机的故障分类器设计
7.4.1 基于支持向量机的故障分类方法
7.4.2 液位系统的故障分析
7.4.3液位系统的故障模拟
7.4.4基于支持向量机的分类器建模
7.4.5故障分类结果分析
7.5 本章小结
参考文献