第1章 绪论 1
1.1工业生产过程的鲁棒控制问题 1
1.2不确定性系统鲁棒控制进展简述 2
1.3不确定性系统的鲁棒最优控制问题 8
1.3.1鲁棒LQG控制 8
1.3.2鲁棒保性能控制 10
1.3.3不确定性采样系统的鲁棒控制 12
1.4本书主要研究内容 13
第2章 数学基础 15
2.1Hermite矩阵 15
2.2矩阵的行列式 16
2.3矩阵的秩 18
2.4特征值和特征向量 18
2.5奇异值 20
2.6向量范数和矩阵范数 21
2.7矩阵的迹 23
2.8Cauchy-Schwarz不等式 26
2.9线性矩阵不等式基础 27
2.10最优理论基础 31
2.11稳定性理论 33
2.12鲁棒最优控制理论基础 36
2.12.1不确定性系统的描述 36
2.12.2鲁棒H∞控制理论基础 39
2.12.3鲁棒保性能控制 39
第3章 不确定性系统频域分析基础 41
3.1概述 41
3.2基本概念 42
3.3不确定性的描述 44
3.3.1参数不确定性 45
3.3.2非参数不确定性 45
3.4内稳定 47
3.5鲁棒稳定性分析 49
3.6鲁棒性能分析 53
3.7结束语 56
第4章 不确定性系统鲁棒最优控制的时频域方法 57
4.1概述 57
4.2问题提出和定义 57
4.3时频域法设计鲁棒LQ最优控制器 60
4.3.1系统矩阵摄动情况 60
4.3.2系统矩阵和输入矩阵摄动情况 61
4.3.3鲁棒保稳定最优的实、复数域条件 63
4.4时域法设计鲁棒LQ最优控制器 64
4.4.1系统矩阵摄动情况 64
4.4.2系统矩阵和输入矩阵摄动情况 66
4.5一级倒立摆系统鲁棒最优控制 68
4.5.1一级倒立摆系统不确定性模型 68
4.5.2鲁棒最优控制一级倒立摆系统 70
4.6结束语 74
第5章 不确定线性系统的鲁棒最优界 75
5.1概述 75
5.2问题描述 75
5.3系统矩阵存在不确定性时的鲁棒最优界 76
5.3.1非结构不确定性系统的鲁棒最优界 76
5.3.2一类结构不确定性系统的鲁棒最优界 76
5.3.3奇异值不确定性的鲁棒最优界 77
5.4系统矩阵和输入矩阵存在不确定性时的鲁棒最优界 79
5.5结束语 86
第6章 性能指标含交叉项的鲁棒最优控制 87
6.1概述 87
6.2鲁棒频域等式 88
6.3鲁棒保稳定性分析 89
6.4鲁棒保稳定最优控制器设计 91
6.5实例分析 93
6.6结束语 95
第7章 不确定线性系统的鲁棒H∞最优控制 97
7.1概述 97
7.2系统矩阵摄动情况 97
7.2.1问题描述和定义 97
7.2.2充分必要条件 98
7.2.3鲁棒H∞最优控制器设计 102
7.2.4数值仿真例子 104
7.3系统矩阵和输入矩阵摄动情况 106
7.3.1问题提出和基本定义 106
7.3.2鲁棒H∞最优状态反馈控制器设计 108
7.3.3鲁棒性能分析 110
7.3.4基于LMI的鲁棒H∞最优控制器设计 112
7.4二级倒立摆系统的鲁棒H∞最优控制 114
7.4.1二级倒立摆系统不确定性模型 114
7.4.2鲁棒H∞最优控制二级倒立摆系统 117
7.5结束语 122
第8章 不确定线性系统的鲁棒最优保性能控制 123
8.1概述 123
8.2基本定义 123
8.3鲁棒保性能控制器设计 125
8.4保性能控制鲁棒界 130
8.5应用实例 134
8.5.1数值仿真实例 134
8.5.2鲁棒最优保性能控制在三级倒立摆控制系统中的应用 135
8.6鲁棒H∞最优保性能控制 141
8.7输出反馈鲁棒H∞保性能控制 146
8.8结束语 149
第9章 不确定性系统保性能控制的鲁棒性分析 150
9.1概述 150
9.2问题描述 150
9.3鲁棒性分析 152
9.3.1保性能系统鲁棒性分析 152
9.3.2保性能控制系统鲁棒性分析 153
9.4数值实例 156
9.5结束语 156
第10章 不确定性采样系统的鲁棒保性能控制 157
10.1概述 157
10.2单率采样系统的鲁棒保性能控制 157
10.2.1问题描述 157
10.2.2基本定义和性质 158
10.2.3状态反馈鲁棒保性能控制器设计 160
10.3单率采样系统输出反馈鲁棒保性能控制 161
10.3.1问题描述与基本定义 161
10.3.2动态输出反馈鲁棒保性能控制器设计 163
10.4多率采样系统的鲁棒保性能控制 165
10.5结束语 166
第11章 工业应用实例 167
11.1不确定性系统的鲁棒最优控制 167
11.1.1造纸打浆过程鲁棒最优控制 167
11.1.2造纸机网前箱鲁棒最优控制系统设计 170
11.2板形板厚综合调节系统鲁棒最优保性能控制 171
11.2.1概述 171
11.2.2带钢轧机参数不确定性系统模型 172
11.2.3鲁棒最优保性能控制系统设计 174
11.2.4鲁棒最优保性能控制系统仿真试验 175
11.3造纸打浆过程采样系统鲁棒保性能控制 178
11.4结束语 181
参考文献 182