非线性控制系统理论基础PDF电子书下载

第1章　切向量和对偶向量 1

1.1　切向量和切空间 1

1.2　对偶向量和对偶空间 3

1.3　切向量和对偶向量的映射公式 6

第2章　向量场和对偶向量场 14

2.1　向量场 14

2.2　向量场的李代数结构 19

2.3　对偶向量场 21

2.4　与向量场和对偶向量场有关的计算公式 23

第3章　分布和对偶分布 26

3.1　分布 26

3.2　对偶分布 32

3.3　正交对偶分布和正交分布 34

第4章　不变分布和不变对偶分布 36

4.1　不变分布 36

4.2　不变对偶分布 38

第5章　不变最小分布和不变最小对偶分布 40

5.1　不变最小分布 40

5.2　不变最小对偶分布 44

第6章　非线性系统的能控能观性和坐标变换 49

6.1　非线性系统的状态空间描述 49

6.2　非线性系统的能控性 51

6.3　非线性系统的能观测性 54

6.4　非线性系统的坐标变换 57

第7章　非线性系统状态方程的可积性 63

7.1　用分布的零化子研究分布的可积性 63

7.2　分布可积的充要条件——Frobenius定理 66

第8章　控制系统的局部能控能观性分解 77

8.1　向量场和对偶向量场变换后向量形式的简化 77

8.2　基于不变分布的控制系统局部能控性分解 80

8.3　基于不变分布的控制系统局部能观性分解 84

8.4　控制系统的不变最小分布和局部能控性分解定理 87

8.5　控制系统的不变最小对偶分布和局部能观性分解定理 96

第9章　控制系统的全局分解 101

9.1　最大积分子流形 101

9.2　用最小子代数相当的分布代替不变最小分布 107

9.3　控制系统的全局能控性分解 110

9.4　用最小子空间相当的对偶分布代替不变最小对偶分布 113

9.5　控制系统的全局能观性分解 116

第10章　输入输出解耦 122

10.1　输出对输入的不变性 122

10.2　输出对输入的解耦 126

第11章　单入单出系统的坐标变换和部分线性化 128

11.1　单入单出系统的相对阶 128

11.2　基于线性化坐标L？h（x0）的坐标变换映射 131

11.3　系统通过坐标变换达到部分线性化 137

第12章　单入单出系统的状态反馈精确线性化 144

12.1　状态反馈线性化的一些基本问题 144

12.2　状态反馈精确线性化的充要条件 152

12.3　状态反馈精确线性化的必要条件 154

12.4　按r=n要求选择输出函数的状态反馈精确线性化 155

12.5　系统线性近似式和精确线性化问题可解性的关系 158

12.6　相对阶r<n系统的部分反馈线性化 160

12.7　反馈线性化时的相对阶最大化问题 164

12.8　不当输出函数被给定情况下的完全线性化问题 168

第13章　零动态特性 170

13.1　非线性系统的零输出问题 170

13.2　线性系统的零输出问题 174

13.3　非线性系统零动态特性的线性近似 178

13.4　非线性系统的准确跟踪指定输出问题 180

第14章　局部渐近稳定性 183

14.1　非线性系统的局部渐近稳定性问题 183

14.2　非线性系统稳定性的线性近似式分析法 183

14.3　局部渐近稳定的临界问题 188

14.4　渐近稳定性分析中的空输出和变量捆绑技巧 192

第15章　渐近跟踪指定输出问题 195

15.1　渐近跟踪指定输出函数 195

15.2　渐近跟踪参考模型输出 198

第16章　扰动解耦问题和前馈控制 202

16.1　输出与扰动解耦问题 202

16.2　扰动可度量时的前馈控制 206

第17章　用高增益输出反馈实现局部渐近稳定 208

17.1　相对阶为1情况下的输出反馈 208

17.2　相对阶较大情况下的输出反馈 210

第18章　非线性系统全维状态观测器 213

18.1　观测器线性化问题 213

第19章　单入单出非线性系统精确线性化举例 224

19.1　直流电机传动控制 224

19.2　单杆件机械手 227

19.3　单机无穷大电力系统的励磁控制 232

第20章　m入m出系统的坐标变换和部分线性化 237

20.1　m入m出系统的相对阶 237

20.2　基于线性化坐标L？hi（x0）的坐标变换映射 238

20.3　系统通过坐标变换达到部分线性化 241

20.4 m入m出系统的零输出问题 243

20.5 m入m出系统的准确跟踪指定输出问题 245

第21章 m入m出系统的状态反馈线性化 247

21.1 m入m出系统的状态反馈 247

21.2　状态空间精确线性化问题可解的充要条件 249

21.3　相对阶r=n的m入m出系统的状态反馈线性化 257

21.4　相对阶r<n的m入m出系统的外部线性化 262

21.5　相对阶r≤n的m入m出系统的解耦 263

21.6 m入m出系统的渐近稳定性 265

第22章　输入输出维数不等的多入多出系统 267

22.1　输入维数大于输出维数的多入多出系统 267

22.2　输入维数大于输出维数系统的非交互控制 271

第23章　多入多出非线性系统精确线性化举例 273

23.1　刚体姿态控制（潜器、飞行器姿态控制） 273

23.2　多机电力系统励磁控制精确线性化 277

第24章　通过动态扩充改变相对阶 284

24.1　动态反馈控制 284

24.2　动态扩充算法 286

24.3　动态扩充的阶段分解定理 290

24.4　动态扩充算法举例——飞行器控制 291

24.5　多杆件机械手 305

索引 317

参考文献 321