非線性控制系統理論基礎

《非線性控制系統理論基礎》是由 哈爾濱工程大學出版社出版的圖書，是供研究生用的非線性幾何理論的入門書，主要面向初涉足非線性理論領域的讀者，為進一步提高和深入研究提供理論基礎，可作為工科院校相關學科博士研究生和碩士研究生的教材，也可供相關學科的科技工作者參考。

基本介紹

• 書名：非線性控制系統理論基礎
• ISBN：7810738623
• 頁數：323頁
• 出版社： 哈爾濱工程大學出版社
• 出版時間：第1版 (2006年9月1日)
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 尺寸：26 x 18.5 x 1.3 cm
• 重量：481 g

內容簡介

《非線性控制系統理論基礎》介紹了非線性系統理論。非線性系統理論與線性系統理論相平行、相對應，但更具一般性。非線性系統理論建立在狀態空間分析方法的基礎上，所使用的主要數學工具是微分幾何。微分幾何方法已被證明是分析和設計非線性系統的卓有成效的和強有力的工具。《非線性控制系統理論基礎》內容由淺入深，概念清晰，理論嚴謹，深度適當，體系相對完整，側重於系統地介紹基礎理論，同時也兼顧實際套用。書中後一部分，從工程實用角度，深入地、仔細地分析了一些有通用性的實例，包括電機系統、單機和多機電力系統、機械手系統、飛行器系統（潛器和水下機器人系統）等。

目錄

第1章 切向量和對偶向量

1.1 切向量和切空間

1.2 對偶向量和對偶空間

1.3 切向量和對偶向量的映射公式

第2章 向量場和對偶向量場

2.1 向量場

2.2 向量場的李代數結構

2.3 對偶向量場

2.4 與向量場和對偶向量場有關的計算公式

第3章 分布和對偶分布

3.1 分布

3.2 對偶分布

3.3 正交對偶分布和正交分布

第4章 不變分布和不變對偶分布

4.1 不變分布

4.2 不變對偶分布

第5章 不變最小分布和不變最小對偶分布

5.1 不變最小分布

5.2 不變最小對偶分布

第6章 非線性系統的能控能觀性和坐標變換

6.1 非線性系統的狀態空間描述

6.2 非線性系統的能控性

6.3 非線性系統的能觀測性

6.4 非線性系統的坐標變換

第7章 非線性系統狀態方程的可積性

7.1 用分布的零化子研究分布的可積性

7.2 分布可積的充要條件——Frobenius定理

第8章 控制系統的局部能控能觀性分解

8.1 向量場和對偶向量場變換後向量形式的簡化

8.2 基於不變分布的控制系統局部能控性分解

8.3 基於不變分布的控制系統局部能觀性分解

8.4 控制系統的不變最小分布和局部能控性分解定理

8.5 控制系統的不變最小對偶分布和局部能觀性分解定理

第9章 控制系統的全局分解

9.1 最大積分子流形

9.2 用最小子代數相當的分布代替不變最小分布

9.3 控制系統的全局能控性分解

9.4 用最小子空間相當的對偶分布代替不變最小對偶分布

9.5 控制系統的全局能觀性分解

第10章 輸入輸出解耦

10.1 輸出對輸入的不變性

10.2 輸出對輸入的解耦

第11章 單入單出系統的坐標變換和部分線性化

11.1 單入單出系統的相對階

11.2 基於線性化坐標Lkh(x0)的坐標變換映射

11.3 系統通過坐標變換達到部分線性化

第12章 單入單出系統的狀態反饋精確線性化

12.1 狀態反饋線性化的一些基本問題

12.2 狀態反饋精確線性化的充要條件

12.3 狀態反饋精確線性化的必要條件

12.4 按r=n要求選擇輸出函式的狀態反饋精確線性化

12.5 系統線性近似式和精確線性化問題可解性的關係

12.6 相對階r<N系統的部分反饋線性化

12.7 反饋線性化時的相對階最大化問題

12.8 不當輸出函式被給定情況下的完全線性化問題

第13章 零動態特性

13.1 非線性系統的零輸出問題

13.2 線性系統的零輸出問題

13.3 非線性系統零動態特性的線性近似

13.4 非線性系統的準確跟蹤指定輸出問題

第14章 局部漸近穩定性

14.1 非線性系統的局部漸近穩定性問題

14.2 非線性系統穩定性的線性近似式分析法

14.3 局部漸近穩定的臨界問題

14.4 漸近穩定性分析中的空輸出和變數捆綁技巧

第15章 漸近跟蹤指定輸出問題

15.1 漸近跟蹤指定輸出函式

15.2 漸近跟蹤參考模型輸出

第16章 擾動解耦問題和前饋控制

16.1 輸出與擾動解耦問題

16.2 擾動可度量時的前饋控制

第17章 用高增益輸出反饋實現局部漸近穩定

17.1 相對階為1情況下的輸出反饋

17.2 相對階較大情況下的輸出反饋

第18章 非線性系統全維狀態觀測器

18.1 觀測器線性化問題

第19章 單入單出非線性系統精確線性化舉例

19.1 直流電機傳動控制

19.2 單桿件機械手

19.3 單機無窮大電力系統的勵磁控制

第20章 m入m出系統的坐標變換和部分線性化

20.1 m入m出系統的相對階

20.2 基於線性化坐標Lkh(xo)的坐標變換映射

20.3 系統通過坐標變換達到部分線性化

20.4 m入m出系統的零輸出問題

20.5 m入m出系統的準確跟蹤指定輸出問題

第2l章 m入m出系統的狀態反饋線性化

21.1 m入m出系統的狀態反饋

21.2 狀態空間精確線性化問題可解的充要條件

21.3 相對階r=n的m入m出系統的狀態反饋線性化

21.4 相對階r<N的M入M出系統的外部線性化

21.5 相對階r≤m的m入m出系統的解耦

21.6 mJkm出系統的漸近穩定性

第22章 輸入輸出維數不等的多入多出系統

22.1 輸入維數大於輸出維數的多入多出系統

22.2 輸入維數大於輸出維數系統的非互動控制

第23章 多入多出非線性系統精確線性化舉例

23.1 剛體姿態控制(潛器、飛行器姿態控制)

23.2 多機電力系統勵磁控制精確線性化

第24章 通過動態擴充改變相對階

24.1 動態反饋控制

24.2 動態擴充算法

24.3 動態擴充的階段分解定理

24.4 動態擴充算法舉例——飛行器控制

24.5 多桿件機械手

索引