H∞控制及应用PDF电子书下载

第1章 导论 1

1.1 背景 1

1.2 各章预览 2

1.3 符号和术语 3

第2章 数学基础 5

2.1 导论 5

2.2 矢量空间和子空间 5

2.3 矩阵代数和特性 7

2.3.1 行列式，逆和求导 7

2.3.2 秩，特征值和Jordan型 9

2.3.3 特殊矩阵 12

2.3.4 奇异值分解 15

2.4 范数 16

2.4.1 矢量范数 16

2.4.2 矩阵范数 17

2.4.3 连续时间信号的范数 17

2.4.4 离散时间信号的范数 18

2.4.5 连续时间系统的范数 18

2.4.6 离散时间系统的范数 19

第3章 线性系统基础理论 20

3.1 导论 20

3.2 动态响应 21

3.3 系统稳定性 22

3.4 可控性和可观性 24

3.5 系统可逆性 27

3.6 常态秩，有限零点和无限零点 27

3.7 几何子空间 31

3.8 状态反馈和输出馈入的特性 33

第4章 系统结构分解工具 35

4.1 导论 35

4.2 Jordan和实Jordan规范型 36

4.3 矩阵对的结构分解 37

4.4 特殊坐标基 38

4.5 结构映射和双线性变换 46

4.5.1 连续时间到离散时间的映射 46

4.5.2 离散时间到连续时间的映射 50

第5章 H∞控制基本理论 53

5.1 导论 53

5.2 H∞控制问题 53

5.3 有界实引理 57

5.4 连续时间系统规范化H∞控制 59

5.5 连续时间系统一般化H∞控制 63

5.6 离散时间系统 65

5.7 常见的鲁棒控制问题 69

5.7.1 混合灵敏度问题 69

5.7.2 最大化复值稳定半径 71

5.7.3 加性摄动下的鲁棒镇定 72

5.7.4 乘性摄动下的鲁棒镇定 73

第6章 离散时间Riccati方程的解 74

6.1 导论 74

6.2 一般DARE的解 74

6.3 H∞-DARE的解 75

6.4 主要结果的证明 80

6.4.1 定理6.1的证明 80

6.4.2 定理6.2的证明 83

第7章 连续时间H∞优化问题的极小值 86

7.1 导论 86

7.2 全信息反馈 86

7.3 输出反馈 95

7.4 具有虚轴零点的对象 103

第8章 连续时间H∞问题的解 112

8.1 导论 112

8.2 全状态反馈 112

8.3 全阶输出反馈 118

8.4 降阶输出反馈 124

8.5 主要结果的证明 130

8.5.1 定理8.1的证明 130

8.5.2 定理8.2的证明 133

8.5.3 定理8.3的证明 133

8.5.4 定理8.4的证明 137

8.5.5 定理8.5的证明 138

第9章 连续时间H∞几乎干扰解耦 139

9.1 导论 139

9.2 可解性条件 141

9.3 全状态反馈的解 144

9.4 输出反馈的解 151

9.4.1 全阶输出反馈 151

9.4.2 降阶输出反馈 153

9.5 主要结果的证明 157

9.5.1 定理9.2的证明 157

9.5.2 定理9.3的证明 164

9.5.3 定理9.4的证明 169

第10章 连续时间系统的鲁棒和完全跟踪 170

10.1 导论 170

10.2 可解性条件和解 171

10.2.1 状态反馈下的解 175

10.2.2 测量输出反馈下的解 178

10.3 其他参考信号的鲁棒和完全跟踪 182

10.4 主要结果的证明 187

10.4.1 定理10.2的证明 187

10.4.2 定理10.3的证明 192

10.4.3 定理10.4的证明 196

第11章 离散时间H∞优化极小值 198

11.1 导论 198

11.2 全信息反馈 198

11.3 输出反馈 208

11.4 在单位圆上有零点的对象 212

第12章 离散时间H∞问题的解 214

12.1 导论 214

12.2 全信息和状态反馈 214

12.3 全阶输出反馈 219

12.4 降阶输出反馈 223

第13章 离散时间H∞几乎干扰解耦 228

13.1 导论 228

13.2 可解性条件 229

13.3 状态和全信息反馈的解 232

13.4 测量反馈的解 238

13.4.1 全阶输出反馈 239

13.4.2 降阶输出反馈 242

13.5 主要结果的证明 245

13.5.1 定理13.1的证明 245

13.5.2 定理13.2的证明 252

13.5.3 定理13.4的证明 253

13.5.4 定理13.5的证明 260

13.5.5 定理13.3和定理13.6的证明 261

13.5.6 定理13.7的证明 268

第14章 离散时间系统的鲁棒和完全跟踪 270

14.1 导论 270

14.2 可解性条件和解 271

14.2.1 状态反馈下的解 273

14.2.2 测量反馈下的解 274

14.3 几乎完全跟踪问题 278

第15章 硬盘驱动伺服系统的设计 289

15.1 导论 289

15.2 VCM执行器模型 290

15.3 伺服系统设计和仿真结果 294

15.4 实现结果 298

第16章 压电执行器系统的设计 304

16.1 导论 304

16.2 非线性磁滞动态的线性化 306

16.3 几乎干扰解耦问题 308

16.4 最终控制器和仿真结果 314

第17章 陀螺稳定镜像定位系统的设计 321

17.1 导论 321

17.2 自由陀螺稳定镜像系统 322

17.3 利用RPT方法设计控制器 325

17.4 仿真和实现结果 329

参考文献 337