先进非线性控制理论及其应用PDF电子书下载

第1章 预备知识 2

1.1稳定性理论 2

1.1.1 Lyapunov稳定性理论 2

1.1.2 LaSalle不变集定理 4

1.2 Lq函数空间 6

1.2.1 Lq空间及其扩展 6

1.2.2 Lq稳定性和Lq增益 7

1.3微分几何 8

1.3.1非线性坐标变换与微分同胚 8

1.3.2李导数 9

1.3.3李括号 11

1.3.4向量场集合的对合性 13

1.3.5相对阶 15

第2章 反馈线性化控制理论及其应用 20

2.1状态反馈线性化控制理论 20

2.1.1单输入/单输出非线性系统状态反馈线性化 20

2.1.2多输入/多输出非线性系统状态反馈线性化 34

2.2输入/输出反馈线性化控制理论 39

2.2.1单输入/单输出反馈线性化控制理论 39

2.2.2多输入/多输出反馈线性化控制理论 41

2.3非线性系统的零动态设计方法 44

2.3.1零动态设计方法Ⅰ 45

2.3.2零动态设计方法Ⅱ 49

2.4反馈线性化控制理论在电能质量控制中的应用 55

2.4.1反馈线性化控制理论在有源滤波器中的应用 55

2.4.2反馈线性化控制理论在同步补偿器中的应用 59

2.5反馈线性化控制理论在新能源中的应用 62

2.5.1反馈线性化控制理论在光伏逆变器中的应用 62

2.5.2反馈线性化控制理论在风力发电中的应用 68

第3章 无源控制理论及其应用 78

3.1系统的耗散性和无源性 78

3.1.1物理系统的基本性能 78

3.1.2系统的耗散性和无源性定义 79

3.1.3耗散性、无源性与稳定性 81

3.1.4耗散性与L2增益 84

3.1.5复联系统的无源性 87

3.2系统无源性的判断 88

3.2.1系统的零状态可检测性 88

3.2.2 KYP定理 90

3.2.3相对阶与无源性 91

3.3基于欧拉-拉格朗日方程的系统无源性设计 94

3.3.1系统的欧拉-拉格朗日方程 94

3.3.2考虑外部作用时系统的欧拉-拉格朗日方程 96

3.3.3系统的欧拉-拉格朗日误差方程 99

3.3.4基于欧拉-拉格朗日方程的系统无源控制器设计 101

3.4基于哈密顿方程的系统无源性设计 107

3.4.1哈密顿方程及其系统 107

3.4.2端口受控哈密顿系统的基本性能 111

3.4.3端口受控的耗散哈密顿系统 114

3.4.4端口受控的耗散哈密顿系统标准反馈互联控制 117

3.4.5基于循环无源性的端口受控的耗散哈密顿系统互联控制 123

3.4.6基于无源性的端口受控的耗散哈密顿系统控制 135

3.5无源控制理论在电能质量控制中的应用 140

3.5.1无源控制理论在电力补偿器中的应用 140

3.5.2无源控制理论在电力滤波器中的应用 143

3.6无源控制理论在新能源中的应用 147

3.6.1无源控制理论在太阳能发电中的应用 147

3.6.2无源控制理论在风力发电中的应用 152

3.7无源控制理论在电能变换器中的应用 158

3.7.1无源控制理论在矩阵变换器中的应用 158

3.7.2无源控制理论在三电平三相NPC电压型整流器中的应用 164

第4章 自抗扰控制技术及其应用 180

4.1自抗扰控制技术简介 180

4.1.1 PID控制的优缺点 180

4.1.2自抗扰控制技术的特点 181

4.2非线性跟踪-微分器 183

4.2.1跟踪-微分器的性能 183

4.2.2典型的跟踪-微分器 184

4.2.3跟踪-微分器的离散形式 189

4.3扩张状态观测器 195

4.3.1扩张状态观测器的原理 195

4.3.2扩张状态观测器的参数整定方法 202

4.4自抗扰控制器 207

4.4.1非线性PID控制器 207

4.4.2自抗扰控制器的原理 209

4.4.3自抗扰动态解耦原理 211

4.5自抗扰技术在电能变换器中的应用 215

4.5.1自抗扰控制技术在双级矩阵变换器控制中的应用 215

4.5.2自抗扰控制技术在电网不平衡时PWM整流器控制中的应用 220

4.6自抗扰技术在电能质量控制中的应用 224

4.6.1自抗扰技术在有源滤波器控制中的应用 224

4.6.2自抗扰技术在同步补偿器控制中的应用 227

参考文献 231