第一部分 鲁棒控制 1
第1章 绪论 1
1.1 采用鲁棒控制和自适应控制的目的 1
1.2 本书内容简介 2
1.3 飞行器飞行动态方程 2
1.4 飞行器动态方程简化 6
1.4.1 纵向动态 7
1.4.2 横侧向动态 9
1.4.3 自适应控制设计模型的一般表达式 11
1.5 线性时不变系统的控制器模型 12
1.6 欧氏空间中的矢量和矩阵范数 15
1.7 总结 16
1.8 习题 16
参考文献 17
第2章 最优控制和线性二次型调节器 18
2.1 简介 18
2.2 最优控制和哈密顿—雅可比—贝尔曼方程 19
2.2.1 哈密顿—雅可比—贝尔曼方程 19
2.2.2 小结 22
2.3 线性二次型调节器 23
2.3.1 小结 24
2.4 无限时间LQR问题 25
2.4.1 小结 26
2.5 状态反馈LQR的稳定裕度 28
2.6 LQR设计及渐近性质 30
2.7 总结 32
2.8 习题 32
参考文献 34
第3章 指令跟踪及鲁棒伺服系统 35
3.1 简介 35
3.2 伺服系统设计模型 36
3.2.1 伺服系统设计模型的可控性 38
3.3 鲁棒伺服系统LQR设计方法 40
3.3.1 小结 42
3.4 总结 50
3.5 习题 50
参考文献 51
第4章 状态反馈H∞最优控制 52
4.1 简介 52
4.2 信号和系统范数 53
4.2.1 功率信号 53
4.2.2 系统范数 54
4.2.3 系统范数的计算 55
4.2.4 适定性和稳定性 56
4.3 频域稳定性和性能指标 56
4.4 基于频率权重的回路设计 58
4.5 状态反馈H∞最优控制 60
4.6 基于γ迭代的控制器设计 62
4.6.1 小结 64
4.7 总结 68
4.8 习题 69
参考文献 69
第5章 频域分析 70
5.1 简介 70
5.2 传递函数和传递函数矩阵 70
5.3 多变量系统稳定裕度 74
5.3.1 奇异值 74
5.3.2 奇异值性质 76
5.3.3 多变量系统奈奎斯特理论 77
5.3.4 多输入多输出系统的稳定裕度 80
5.3.5 A＋B变元 83
5.3.6 奇异值稳定裕度 85
5.4 控制系统的鲁棒性分析 90
5.4.1 不确定系统的分析模型 92
5.4.2 基于奇异值的鲁棒性检验 97
5.4.3 实际稳定裕度 104
5.5 总结 115
5.6 习题 115
参考文献 117
第6章 输出反馈控制 118
6.1 基于射影控制的输出反馈问题 118
6.2 伴有回路传函恢复的线性二次型高斯问题 130
6.2.1 小结 133
6.3 基于Lavretsky法的回路传函恢复 142
6.3.1 小结 145
6.4 总结 153
6.5 习题 153
参考文献 155
第二部分 鲁棒自适应控制 156
第7章 直接模型参考自适应控制的研究目的与简介 156
7.1 模型参考控制设计实例 156
7.2 直接模型参考自适应控制介绍 159
7.3 含不确定参数的标量线性系统的模型参考自适应控制 162
7.4 模型参考自适应控制的起源和基础 163
7.5 习题 163
参考文献 164
第8章 李雅普诺夫稳定性 165
8.1 动态系统 165
8.2 解的存在性和唯一性 166
8.3 系统平衡 171
8.4 李雅普诺夫稳定性定义 172
8.5 李雅普诺夫稳定性理论 176
8.6 一致最终有界性 181
8.7 Barbalat引理 186
8.8 总结 189
8.9 习题 190
参考文献 191
第9章 状态反馈直接模型参考自适应控制 192
9.1 简介 192
9.2 指令跟踪 193
9.3 标量系统直接MRAC设计 193
9.4 标量系统动态逆MRAC设计 200
9.5 多输入多输出系统的MRAC设计 205
9.6 总结 212
9.7 习题 212
参考文献 213
第10章 具有积分反馈的模型参考自适应控制 214
10.1 简介 214
10.2 控制器设计 215
10.3 最优基准控制器的MRAC增广 221
10.4 总结 228
10.5 习题 229
参考文献 229
第11章 鲁棒自适应控制 230
11.1 有界扰动条件下的MRAC设计 230
11.2 鲁棒MRAC设计修正 231
11.2.1 死区修正 231
11.2.2 σ修正 235
11.3 e修正 237
11.4 射影算子 239
11.5 基于射影理论的MRAC设计 244
11.6 总结 253
11.7 习题 254
参考文献 255
第12章 基于近似的自适应系统 256
12.1 研究目的 256
12.2 基本定义 256
12.3 前馈神经网络的逼近性质 259
12.4 状态约束条件下的自适应控制 260
12.5 总结 276
12.6 习题 276
参考文献 277
第13章 基于改进瞬态动态的自适应控制 278
13.1 研究目的 278
13.2 渐近阶和奇异摄动 283
13.3 代数Riccati方程的渐近性质 286
13.4 系统动态和控制问题构想 290
13.5 类观测器模型参考自适应控制 292
13.6 瞬态分析 295
13.7 总结 297
13.8 习题 297
参考文献 298
第14章 具有输出反馈的鲁棒自适应控制 299
14.1 简介 299
14.2 数学基础 300
14.3 系统动态和控制问题构想 302
14.4 输出反馈自适应控制器的设计与分析 304
14.5 挠性结构运输机的自适应控制 312
14.6 总结 320
14.7 习题 321
参考文献 321