不穩(wěn)定系統(tǒng)的簡捷魯棒控制

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 控制理論發(fā)展概述 1
1.2 反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3
1.3 不穩(wěn)定系統(tǒng)的發(fā)展階段 5
1.3.1 主要控制策略的研究現(xiàn)狀 6
1.3.2 不穩(wěn)定系統(tǒng)的簡捷魯棒控制 7
1.4 全書結(jié)構(gòu)內(nèi)容安排 9
第2章 基本概念和基礎(chǔ)理論 11
2.1 基本概念 11
2.1.1 狀態(tài)空間模型和傳遞函數(shù) 11
2.1.2 常見工業(yè)控制對象 14
2.1.3 靈敏度函數(shù)和補(bǔ)靈敏度函數(shù) 16
2.2 H∞魯棒控制理論概述 18
2.2.1 小增益理論 19
2.2.2 H∞控制的混合靈敏度問題 21
2.2.3 回路成形算法 23
2.3 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 24
2.3.1 穩(wěn)定性的定義 24
2.3.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能 25
2.3.3 控制器參數(shù)化 29
2.4 經(jīng)典分析方法 30
2.4.1 性能分析方法 30
2.4.2 時(shí)滯的有理逼近 36
2.5 本章小結(jié) 39
第3章 鏡像映射方法及其應(yīng)用 40
3.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 40
3.1.1 穩(wěn)定系統(tǒng)的H∞PID控制 42
3.1.2 不穩(wěn)定系統(tǒng)的兩自由度控制 47
3.2 SISO系統(tǒng)閉環(huán)增益成形控制算法 52
3.2.1 張氏模型及魯棒PID控制 54
3.2.2 閉環(huán)增益成形算法的應(yīng)用 56
3.3 鏡像映射方法 63
3.3.1 鏡像映射方法在直升機(jī)俯仰系統(tǒng)中的應(yīng)用 69
3.3.2 鏡像映射方法在磁懸浮系統(tǒng)中的應(yīng)用 71
3.4 具有對偶零極點(diǎn)不穩(wěn)定系統(tǒng)的控制 75
3.4.1 具有雙反饋節(jié)點(diǎn)的控制器設(shè)計(jì) 76
3.4.2 具有單反饋節(jié)點(diǎn)的控制器設(shè)計(jì) 80
3.5 本章小結(jié) 86
第4章 純不穩(wěn)定時(shí)滯系統(tǒng)的簡捷魯棒控制 87
4.1 問題描述 87
4.2 控制系統(tǒng)分析與綜合 89
4.2.1 基于一階Padé逼近的算法設(shè)計(jì) 89
4.2.2 基于二階Padé逼近的算法設(shè)計(jì) 91
4.3 仿真研究 93
4.4 本章小結(jié) 96
第5章 積分不穩(wěn)定時(shí)滯系統(tǒng)的簡捷魯棒控制 97
5.1 問題描述 97
5.1.1 閉環(huán)增益成形算法的一般性表達(dá) 98
5.1.2 閉環(huán)系統(tǒng)的魯棒性能分析 99
5.2 控制系統(tǒng)分析與綜合 100
5.2.1 基于一階Padé逼近的算法設(shè)計(jì) 101
5.2.2 基于二階Padé逼近的算法設(shè)計(jì) 105
5.3 仿真研究 108
5.4 本章小結(jié) 111
第6章 高階不穩(wěn)定時(shí)滯系統(tǒng)的簡捷魯棒控制 112
6.1 問題描述 112
6.1.1 系統(tǒng)模型的建立 113
6.1.2 基于定量設(shè)定閾值的系統(tǒng)魯棒性能分析 114
6.2 控制系統(tǒng)分析與綜合 115
6.2.1 基于一階閉環(huán)增益成形算法的控制器設(shè)計(jì) 116
6.2.2 基于二階閉環(huán)增益成形算法的控制器設(shè)計(jì) 118
6.2.3 魯棒性可控參數(shù)集的確定 119
6.3 仿真研究 120
6.4 本章小結(jié) 129
第7章 基于H∞性能優(yōu)化的不穩(wěn)定時(shí)滯系統(tǒng)簡捷魯棒控制 130
7.1 問題描述 131
7.1.1 基于鏡像映射模型的控制器參數(shù)化 132
7.1.2 魯棒性能指標(biāo) 133
7.2 控制系統(tǒng)分析與綜合 134
7.2.1 基于H∞性能優(yōu)化的簡捷魯棒控制器設(shè)計(jì) 135
7.2.2 定量可控參數(shù)集的確定 137
7.3 仿真研究 139
7.4 本章小結(jié) 147
附錄：主要符號、縮寫說明 148
參考文獻(xiàn) 151