非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)控制理論與應(yīng)用

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 非線(xiàn)性現(xiàn)象和模型 1
1.1.1 簡(jiǎn)化線(xiàn)性系統(tǒng)還原成非線(xiàn)性系統(tǒng) 1
1.1.2 硬非線(xiàn)性特性現(xiàn)象 4
1.1.3 模型的不確定性現(xiàn)象 6
1.1.4 設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化現(xiàn)象 6
1.1.5 一些直接或間接使用非線(xiàn)性控制的原因 6
1.2 非線(xiàn)性系統(tǒng)特征 7
1.2.1 非線(xiàn)性特性 7
1.2.2 線(xiàn)性系統(tǒng)特征 7
1.2.3 不具有線(xiàn)性特性的非線(xiàn)性系統(tǒng)例子 9
1.2.4 一些常見(jiàn)的非線(xiàn)性系統(tǒng)的特性 12
1.3 非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與綜合 15
1.3.1 非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)控制研究現(xiàn)狀 16
1.3.2 數(shù)據(jù)包丟失問(wèn)題 16
1.3.3 數(shù)據(jù)量化問(wèn)題 17
1.3.4 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延 17
1.3.5 數(shù)據(jù)包時(shí)序錯(cuò)亂 17
1.3.6 節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘同步 17
1.4 本書(shū)的安排 18
第2章 非線(xiàn)性控制系統(tǒng)Lyapunov穩(wěn)定性理論 19
2.1 非線(xiàn)性系統(tǒng)與平衡點(diǎn) 19
2.1.1 非線(xiàn)性系統(tǒng) 19
2.1.2 穩(wěn)定的數(shù)學(xué)描述 20
2.2 自治系統(tǒng)的Lyapunov直接方法 20
2.2.1 正定函數(shù)與Lyapunov函數(shù) 21
2.2.2 平衡點(diǎn)定理 22
2.3 時(shí)變系統(tǒng)穩(wěn)定性理論 26
2.3.1 時(shí)變系統(tǒng)的穩(wěn)定性概念 26
2.3.2 穩(wěn)定性概念中的一致性 28
2.3.3 時(shí)變系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性分析 29
2.4 全局一致漸近穩(wěn)定相關(guān)定理 33
2.5 Barbalat引理與類(lèi)Lyapunov分析 38
2.5.1 函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)的漸近性質(zhì) 39
2.5.2 Barbalat引理 39
2.5.3 利用Barbalat引理進(jìn)行穩(wěn)定性分析 40
2.6 非線(xiàn)性系統(tǒng)反步控制 41
2.6.1 部分反饋線(xiàn)性化系統(tǒng)穩(wěn)定性 41
2.6.2 部分反饋線(xiàn)性化系統(tǒng)全局漸近鎮(zhèn)定 42
2.6.3 反步設(shè)計(jì)法原理 43
2.7 高階系統(tǒng)反步設(shè)計(jì) 47
第3章 反饋線(xiàn)性化 54
3.1 反饋線(xiàn)性化及其標(biāo)準(zhǔn)型 54
3.2 輸入-狀態(tài)線(xiàn)性化 56
3.3 數(shù)學(xué)工具 59
3.3.1 向量場(chǎng)的李代數(shù)結(jié)構(gòu) 59
3.3.2 李積或李括號(hào) 61
3.3.3 微分同胚和狀態(tài)變換 62
3.4 單輸入系統(tǒng)的輸入-狀態(tài)線(xiàn)性化 63
3.4.1 輸入-狀態(tài)線(xiàn)性化的定義 64
3.4.2 輸入-狀態(tài)線(xiàn)性化的條件 64
3.4.3 線(xiàn)性化步驟 65
3.5 輸入-輸出線(xiàn)性化 68
3.5.1 相對(duì)階定義及內(nèi)動(dòng)態(tài) 70
3.5.2 內(nèi)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定 70
3.6 單輸入-單輸出系統(tǒng)的輸入-輸出線(xiàn)性化 71
3.6.1 產(chǎn)生一個(gè)線(xiàn)性輸入-輸出關(guān)系 72
3.6.2 正則形式 73
3.7 非線(xiàn)性系統(tǒng)的零動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法 75
第4章 受約束的事件觸發(fā)分布式非線(xiàn)性系統(tǒng)的預(yù)測(cè)控制技術(shù) 83
4.1 問(wèn)題描述 83
4.2 非線(xiàn)性對(duì)象的反饋線(xiàn)性化引例 83
4.2.1 反饋線(xiàn)性化的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證 85
4.2.2 仿真研究 90
4.3 基于事件觸發(fā)的分布式模型預(yù)測(cè)控制方法 91
4.3.1 分布式預(yù)測(cè)控制模型的系統(tǒng)描述 92
4.3.2 基于事件觸發(fā)的具有通信時(shí)延的分布式模型預(yù)測(cè)控制 94
4.3.3 系統(tǒng)可行性與穩(wěn)定性分析 96
4.4 仿真研究 103
4.5 本章小結(jié) 106
第5章 具有時(shí)延的非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的H∞預(yù)測(cè)控制 107
5.1 概述 107
5.2 問(wèn)題描述 108
5.3 預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì) 110
5.4 穩(wěn)定性分析 112
5.5 系統(tǒng)仿真 116
5.6 本章小結(jié) 118
第6章 單邊丟包和量化非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制 119
6.1 概述 119
6.2 問(wèn)題描述 119
6.3 穩(wěn)定性分析和預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì) 122
6.3.1 穩(wěn)定性分析 123
6.3.2 預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì) 128
6.4 實(shí)例及仿真 130
6.5 本章小結(jié) 133
第7章 雙邊丟包和量化的非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制 134
7.1 概述 134
7.2 問(wèn)題描述 134
7.3 穩(wěn)定性分析和預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì) 137
7.4 實(shí)例及仿真 143
7.5 本章小結(jié) 145
第8章 干擾作用下的丟包網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制 146
8.1 概述 146
8.2 問(wèn)題描述 146
8.3 預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì) 148
8.4 穩(wěn)定性分析 155
8.5 系統(tǒng)仿真 157
8.6 本章小結(jié) 158
第9章 一類(lèi)確定時(shí)延非線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的保性能控制 160
9.1 概述 160
9.2 問(wèn)題描述 160
9.3 控制器設(shè)計(jì) 161
9.4 保性能控制律設(shè)計(jì) 162
9.4.1 單Lyapunov函數(shù)法 163
9.4.2 多Lyapunov函數(shù)法 167
9.5 仿真實(shí)例 169
9.6 本章小結(jié) 171
參考文獻(xiàn) 172