饱和受限非线性系统控制策略及应用

《饱和受限非线性系统控制策略及应用》结合编者的研究工作，详细介绍了非线性饱和受限控制系统的概念、理论及设计方法。全书共分10章。靠前章介绍饱和受限非线性系统的发展及研究状况。第2章介绍《饱和受限非线性系统控制策略及应用》所需要的基本知识，包括系统稳定性理论、饱和函数、非线性系统L2增益等知识。第3，4章主要研究饱和受限非线性系统的控制理论，内容包括饱和受限非线性系统的鲁棒和自适应控制。第5，6章介绍有限多个饱和受限非线性系统并行同时镇定、自适应并行同时控制及鲁棒同时镇定等。第3～6章介绍的都是开环稳定的饱和非线性系统，第7章则研究了开环可能不稳定的饱和非线性系统吸引域的估计及干扰容许控制等。第8～10章为饱和受限非线性时滞、切换系统的镇定和鲁棒控制及饱和受限多自主体系统的协调控制。

魏爱荣，山东大学教授，博士生导师。1997年于山东工业大学自动化系获硕士学位，2006年于山东大学控制科学与工程学院获博士学位，2009年于山东大学数学学院博士后出站，2010—2017年于瑞典皇家工学院(KTH)做学术访问。研究领域为非线性饱和受限控制、饱和受限Hamilton系统理论、饱和受限非线性切换系统以及饱和受限多自主体系统等，取得了一批较高水平的研究成果，发表学术论文50余篇。其中，在靠前控制界Top杂志《Automatica》以及《InternationalJournalofAdaptiveControlandSignalProcessinq》《AsianJournalofControl》《InternationalJournalofControl，Automation，andSystems》《ActaAutomaticaSinica》《JournalofSystemsScienceandComplexity》《(JournalofControlTheoryandApplications》《自动化学报》等重要期刊上发表论文近30篇。

第1章绪论.1
1.1饱和受限非线性系统.1
1.2Hamilton系统.2
1.3本书的研究思路和主要结果.3
第2章预备知识.6
2.1几个基本概念.6
2.2系统稳定性理论.7
2.3饱和函数.8
2.4非线性系统L2增益.10
第3章饱和受限非线性系统镇定和鲁棒控制.11
3.1执行器饱和PCH系统的镇定和H∞控制.11
3.1.1执行器饱和PCH系统的镇定.11
3.1.2执行器饱和PCH系统H∞控制.14
3.2执行器饱和非线性系统的镇定和H∞控制.19
3.3执行器饱和非线性PCH系统有限增益输出输入镇定.20
3.3.1有限增益输出镇定.21
3.3.2有限增益输入镇定.23
3.4饱和受限非线性PCH系统H∞滤波器设计.26
3.4.1问题描述.26
3.4.2饱和Hamilton系统H∞滤波器设计.27
3.5饱和受限单机无穷大电力系统基于能量控制.31
3.5.1励磁控制饱和的单机无穷大电力系统镇定及鲁棒控制.31
3.5.2励磁—气门开度饱和的单机无穷大电力系统镇定.34
第4章饱和受限不确定非线性系统自适应镇定和鲁棒控制.39
4.1系统模型和其等价形式.39
4.2执行器饱和不确定PCH系统的自适应镇定.40
4.3执行器饱和不确定非线性PCH系统自适应H∞控制.42
4.4执行器饱和不确定非线性系统自适应镇定和H∞控制.45
4.4.1执行器饱和不确定非线性系统自适应镇定.45
4.4.2执行器饱和不确定非线性系统自适应H∞控制.47
4.5励磁控制饱和含有不确定参数单机无穷大电力系统基于能量控制.48
第5章饱和受限非线性系统的并行同时镇定.52
5.1问题的提出.52
5.2两个执行器饱和非线性PCH系统并行同时镇定.52
5.3两个执行器饱和非线性PCH系统鲁棒并行同时镇定.56
5.4有限多个饱和非线性PCH系统并行同时镇定和鲁棒同时镇定.62
5.4.1有限多个执行器饱和非线性PCH系统并行同时镇定.62
5.4.2有限多个执行器饱和非线性PCH系统鲁棒并行同时镇定.64
5.5例子.66
第6章饱和受限不确定非线性系统自适应并行同时镇定.72
6.1系统模型和其等价形式.72
6.2两个执行器饱和非线性PCH系统自适应并行同时镇定.73
6.3两个执行器饱和非线性PCH系统自适应鲁棒并行同时镇定.77
6.4有限多个饱和PCH系统自适应并行同时镇定和鲁棒同时镇定.83
6.4.1有限多个饱和非线性PCH系统自适应并行同时镇定.84
6.4.2有限多个饱和非线性PCH系统自适应鲁棒并行同时镇定.86
6.5例子.88
第7章饱和受限非线性系统吸引域估计和干扰容许控制.91
7.1引言.91
7.2饱和受限非线性系统吸引域估计.92
7.2.1不变集条件——多输入情形.93
7.2.2不变集条件——单输入情形.94
7.2.3吸引域估计.95
7.2.4饱和受限非线性系统不变集条件.97
7.3受外部干扰的饱和受限非线性系统吸引域估计.101
7.4一类饱和Hamilton系统的干扰容许和H∞控制.105
7.4.1饱和Hamilton系统的有界椭球估计和干扰容许能力.106
7.4.2一类饱和Hamilton系统的H∞控制.108
第8章时滞饱和非线性系统的H∞分析.112
8.1引言.112
8.2时滞饱和Hamilton系统的鲁棒控制.114
8.2.1时滞无关有限L2增益输出镇定.114
8.2.2时滞相关有限L2增益输出镇定.117
8.2.3例子.122
8.3饱和Hamilton网络控制系统H∞控制器设计.124
8.3.1问题的提出.124
8.3.2问题描述与网络系统建模.124
8.3.3输入饱和Hamilton网络控制系统鲁棒控制器设计.127
8.3.4非线性Hamilton网络滤波系统鲁棒滤波器设计.130
8.3.5例子.133
第9章输入饱和非线性切换系统镇定与H∞控制.138
9.1引言.138
9.2输入饱和非线性切换Hamilton系统镇定.139
9.3输入饱和非线性切换Hamilton系统H∞控制.142
9.4输入饱和非线性切换系统的镇定和H∞控制.147
第10章饱和受限多自主体系统协调控制.152
10.1引言.152
10.2输入饱和多智能体系统的一致性.154
10.2.1代数图论基本知识.154
10.2.2问题的描述.155
10.2.3高低增益控制协议的一致性.156
10.2.4例子.160
10.3输入饱和多智能体系统leader—follower跟踪控制.162
10.3.1问题的提出.162
10.3.2高低增益控制协议的跟踪控制.163
10.3.3例子.168
参考文献.171