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第1章 非线性系统的稳定性 1

1.1 非线性系统稳定性的基本定理 1

1.1.1 基本定理Ⅰ 1

1.1.2 不变性原理与吸引区 6

1.2 非线性系统稳定性定理理论的进展 12

第2章 非线性系统的反馈控制 20

2.1 非线性反馈系统的稳定性 20

2.1.1 反馈稳定与回馈递推控制 20

2.1.2 系统的输入—输出稳定性 26

2.2 非线性系统的无源性和耗散性 41

2.2.1 系统的无源性 41

2.2.2 系统的耗散性 50

2.3 非线性系统的反馈线性化 66

2.3.1 基于微分几何的数学工具 66

2.3.2 输入状态线性化 71

2.3.3 输入—输出线性化 75

2.4 非线性系统的H∞控制 89

2.4.1 状态反馈H∞控制 89

2.4.2 输出反馈H∞控制 91

2.4.3 非线性系统H∞性能指标的鲁棒性 94

2.4.4 非线性观测器 102

参考文献 108

第3章 非线性系统的轨迹线性化控制 109

3.1 轨迹线性化控制的基本概念和提法 109

3.2 轨迹线性化控制的理论基础 111

3.2.1 线性时变系统稳定性理论 111

3.2.2 稳定和因果的伪逆 130

3.3 鲁棒轨迹线性化控制的设计方法 134

3.3.1 轨迹线性化控制方法的鲁棒性分析 134

3.3.2 鲁棒轨迹线性化控制方法 135

3.3.3 设计实例 138

参考文献 140

第4章 非线性系统的滑模控制 142

4.1 Terminal滑模控制的基本概念 142

4.1.1 滑模控制的基本概念和提法 142

4.1.2 Terminal滑模控制的基本概念和提法 144

4.2 Terminal滑模控制系统的稳定性 148

4.3 非线性系统Terminal滑模控制的设计和实例 152

4.3.1 Terminal滑模控制的设计实例和仿真 152

4.3.2 带补偿函数Terminal滑模控制的设计实例和仿真研究 158

4.4 非线性系统高阶滑模控制与Terminal滑模控制 161

4.5 非线性系统的一种新型单向滑模控制 172

4.5.1 新型单向滑模控制的基本概念和提法 172

4.5.2 单向滑模控制的系统设计和理论证明 173

4.5.3 例子 187

参考文献 191

第5章 非线性系统的鲁棒预测控制 193

5.1 非线性系统鲁棒预测控制的基本概念 193

5.1.1 非线性系统的预测控制 193

5.1.2 非线性系统的鲁棒预测控制 194

5.2 基于LMI的鲁棒预测控制 194

5.2.1 基于LMI的鲁棒预测控制律设计 194

5.2.2 输入变量和输出变量的约束 198

5.3 基于T—S模糊模型的鲁棒预测控制 199

5.3.1 T—S模糊模型 199

5.3.2 基于T—S模糊模型的鲁棒预测控制器设计 200

5.4 模糊自适应鲁棒预测控制 205

5.4.1 基于泰勒展开的非线性预测控制方法 205

5.4.2 非线性模糊自适应预测控制 209

5.5 预测滑模控制 215

5.5.1 预测滑模控制 215

5.5.2 基于预测滑模控制的非线性鲁棒自适应控制 218

参考文献 222

第6章 非线性系统的模糊控制 223

6.1 非线性系统的模糊控制方法 223

6.2 非线性系统的模糊建模 227

6.2.1 T—S模糊系统的逼近特性 227

6.2.2 T—S模糊模型的求取 230

6.2.3 基于L—M算法的模糊训练 233

6.3 非线性系统模糊控制器设计及稳定性分析 243

6.3.1 模糊镇定控制器设计 243

6.3.2 模糊跟踪控制器设计 245

6.4 非线性系统的模糊自适应控制器设计 250

6.4.1 SISO间接模糊自适应控制器设计 251

6.4.2 MIMO间接模糊自适应控制器设计 258

参考文献 263

第7章 时滞系统的鲁棒控制 264

7.1 时滞系统稳定性基本定理和鲁棒控制的提法 264

7.1.1 时滞系统稳定性基本定理 264

7.1.2 鲁棒性基本概念 265

7.2 时滞系统的H∞稳定性分析与控制设计 266

7.2.1 非线性不确定时滞系统的时滞无关鲁棒H∞控制 266

7.2.2 具有输入时滞的非线性不确定系统的时滞相关鲁棒H∞控制 273

7.3 不确定中立型时滞系统的稳定性分析与控制 277

7.3.1 不确定中立型时滞系统的稳定性分析 278

7.3.2 不确定中立型时滞系统的鲁棒容错控制 282

7.3.3 不确定Lurie系统的鲁棒绝对稳定性判据 285

7.4 时滞系统对时滞参数的自适应控制 289

7.4.1 带输入时滞的线性时滞系统对未知时滞参数的自适应H∞控制 290

7.4.2 带未知输入时滞的多时滞系统对时滞参数的自适应H∞控制 295

7.4.3 设计实例 298

参考文献 300

第8章 切换线性和非线性系统的控制 301

8.1 切换系统基本概念和切换线性系统的描述 301

8.1.1 切换系统基本概念 301

8.1.2 切换信号的良定性和切换系统的适定性 303

8.1.3 切换序列 304

8.1.4 Lyapunov稳定性 305

8.1.5 切换线性系统的描述 306

8.2 状态反馈H∞控制 307

8.2.1 矩阵不等式方法 308

8.2.2 线性矩阵不等式方法 308

8.3 动态输出反馈H∞控制 310

8.3.1 矩阵不等式方法 310

8.3.2 线性矩阵不等式方法 311

8.4 不确定性切换线性系统的鲁棒H∞控制 315

8.4.1 不确定系统的描述和状态反馈鲁棒H∞控制 315

8.4.2 动态输出反馈鲁棒H∞控制 319

8.5 切换非线性系统的H∞控制 325

8.5.1 切换非线性系统的H∞干扰抑制问题 325

8.5.2 不确定切换非线性系统的H∞状态反馈控制 328

参考文献 334

名词索引 336