第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 反演控制设计方法 1
1.2.1 反演控制设计方法的特点 1
1.2.2 RCLF的反演构造 2
1.2.3 反演中ISS－CLF的构造 3
1.2.4 自适应反演 4
1.2.5 神经网络自适应反演 5
1.2.6 逆优控制方法 6
1.2.7 块控标准型反演设计法 6
1.2.8 反演技术在飞行器控制中的应用 6
1.3 控制方向未知的不确定非线性系统的控制 7
1.4 非仿射型不确定非线性系统的控制 8
1.4.1 速率梯度设计法 8
1.4.2 反馈无源设计 8
1.4.3 微分几何方法 9
1.4.4 其他方法 9
第2章 一类不确定非线性系统的鲁棒反演控制 10
2.1 引言 10
2.2 一类含非匹配不确定性大系统的分散鲁棒控制 10
2.2.1 不确定大系统的描述 10
2.2.2 分散控制器设计及稳定性分析 11
2.2.3 仿真算例 13
2.3 一类具有非匹配不确定性块系统的分散反演鲁棒控制 15
2.3.1 不确定性块系统的描述 15
2.3.2 变结构鲁棒反演控制器设计 16
2.3.3 仿真算例 19
2.4 基于多层前向神经网络的反演块控制器设计 21
2.4.1 问题描述 21
2.4.2 神经网络函数逼近 21
2.4.3 控制器设计 22
2.4.4 仿真结果 25
2.5 严格反馈型非线性大系统的分散反演控制 26
2.5.1 严格反馈型非线性大系统的描述 26
2.5.2 分散变结构控制器设计 27
2.5.3 仿真算例 29
2.6 本章小结 31
第3章 一类不确定仿射非线性系统的多面滑模控制 32
3.1 引言 32
3.2 单输入单输出非线性系统的多面滑模控制 32
3.2.1 一类单输入单输出非线性系统的模型描述 32
3.2.2 基于模糊CMAC神经网络的反演变结构控制 33
3.2.3 一类单输入单输出非线性系统的仿真实例 36
3.2.4 结论 38
3.3 多输入多输出非线性系统的多面滑模控制 38
3.3.1 引言 38
3.3.2 一类多输入多输出非线性系统的模型描述 38
3.3.3 基于模糊CMAC神经网络的反演变结构控制 39
3.3.4 一类多输入多输出非线性系统的仿真实例 42
3.4 本章小结 44
第4章 具有广义不确定性非线性系统的鲁棒反演设计 45
4.1 引言 45
4.2 一类非线性系统的鲁棒自适应设计方法 45
4.2.1 系统描述 45
4.2.2 鲁棒自适应控制器设计及稳定性分析 46
4.2.3 机器人仿真算例 50
4.3 含有输入未建模动态和不确定性的非线性系统鲁棒自适应控制器设计 52
4.3.1 引言 52
4.3.2 问题描述 53
4.3.3 控制系统设计与稳定性分析 53
4.3.4 仿真分析 58
4.3.5 结论 60
4.4 严格块反馈型非线性系统的鲁棒自适应控制 60
4.4.1 严格块反馈型非线性系统描述 60
4.4.2 鲁棒自适应控制器设计及稳定性分析 61
4.5 本章小结 66
第5章 具有广义不确定性非线性系统的神经网络鲁棒反演控制 67
5.1 引言 67
5.2 全调节RBF神经网络 67
5.3 一类非线性系统自适应神经网络块控制器设计 69
5.3.1 引言 69
5.3.2 问题的描述 70
5.3.3 控制器设计与稳定性分析 70
5.3.4 仿真研究 82
5.3.5 结论 83
5.4 利用系统结构特性的神经网络鲁棒反演设计 83
5.4.1 基于神经网络的鲁棒反演控制器设计与稳定性分析 83
5.4.2 仿真算例 88
5.5 不利用系统结构特性的神经网络鲁棒反演设计 90
5.5.1 严格反馈型块非线性系统描述 90
5.5.2 控制矩阵未知时神经网络鲁棒反演控制器设计及稳定性分析 90
5.6 本章小结 97
第6章 未知控制方向的严反馈非线性系统鲁棒自适应控制 98
6.1 引言 98
6.2 一类未知控制方向的严反馈非线性系统描述 98
6.3 自适应控制设计 99
6.4 仿真算例 105
6.5 本章小结 106
第7章 非仿射型块控系统鲁棒自适应控制 107
7.1 引言 107
7.2 单输入单输出非仿射型非线性系统的神经网络控制 108
7.2.1 单输入单输出非仿射型非线性系统的模型描述 108
7.2.2 自适应控制器设计 108
7.2.3 单输入单输出非仿射型非线性系统的仿真实例 110
7.3 非仿射型多输入多输出非线性系统的神经网络自适应控制 112
7.3.1 引言 112
7.3.2 非仿射型多输入多输出非线性系统的模型描述 112
7.3.3 NN自适应跟踪控制器设计 113
7.3.4 非仿射型多输入多输出非线性系统的仿真实例 117
7.4 非仿射型块控系统定义 119
7.5 SISO非仿射型非线性系统的控制器设计 119
7.5.1 问题描述 119
7.5.2 控制系统设计与稳定性分析 119
7.5.3 二阶SISO非线性系统仿真算例 126
7.6 多输入多输出非仿射型块控系统 128
7.6.1 问题描述 128
7.6.2 控制系统设计与稳定性分析 128
7.6.3 导弹块对角控制系统鲁棒自适应设计 135
7.7 多输入多输出非仿射型块控系统动态反演控制 139
7.7.1 问题描述 139
7.7.2 控制系统设计与稳定性分析 139
7.7.3 仿真算例 147
7.8 本章小结 148
第8章 未知控制方向的非仿射型非线性系统鲁棒自适应控制 149
8.1 引言 149
8.2 系统描述 149
8.3 自适应控制设计 149
8.4 仿真算法举例 155
8.5 本章小结 157
第9章 控制系统反演设计及仿真研究 158
9.1 导弹控制系统反演设计方法及仿真 158
9.1.1 导弹控制系统描述 158
9.1.2 控制系统设计与稳定性分析 159
9.1.3 导弹控制系统数学仿真结果 160
9.2 BTT导弹的大系统变结构控制方法 164
9.2.1 BTT导弹的大系统描述 164
9.2.2 导弹的分散控制器设计 165
9.2.3 BTT导弹控制系统的仿真 167
9.2.4 变轨机动时的六自由度仿真结果 168
9.3 导弹鲁棒反演控制器设计及仿真 175
9.3.1 控制器设计 175
9.3.2 仿真研究 175
9.4 基于神经网络的导弹鲁棒反演控制器设计及仿真 178
9.4.1 基于神经网络的导弹鲁棒反演控制器设计 178
9.4.2 导弹控制系统仿真研究 178
9.5 基于全RBF调节神经网络的感应电机的块控自适应反步控制 182
9.5.1 引言 182
9.5.2 感应电机的数学模型 182
9.5.3 控制系统设计与稳定性分析 183
9.5.4 仿真分析 186
9.6 本章小结 188
附录A 理论基础 189
A.1 稳定性理论 189
A.2 Backstepping理论基础 191
A.2.1 例子 191
A.2.2 反演设计方法 193
A.3 神经网络 195
A.3.1 MLP 195
A.3.2 径向基函数神经网络 196
A.3.3 RBF神经网络的非线性逼近能力 198
A.4 非线性跟踪－微分器 199
A.4.1 非线性跟踪－微分器的一般形式及基本性质 199
A.4.2 几种具体的非线性跟踪－微分器 201
参考文献 204