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第1章 非线性系统控制概论1

1.1 控制系统相关概念1

1.2 非线性系统理论基础3

1.2.1 非线性系统的数学描述3

1.2.2 非线性系统的基本特性5

1.3 非线性控制研究发展现状6

1.3.1 变结构控制方法7

1.3.2 反馈线性化方法8

1.3.3 基于算子理论的鲁棒控制方法9

参考文献10

第2章 基于算子理论的控制系统设计11

2.1 算子的定义11

2.2 基于算子的右互质分解13

2.3 基于算子的鲁棒右互质分解15

参考文献16

第3章 基于算子理论的半导体制冷系统控制18

3.1 半导体制冷系统概述18

3.1.1 半导体制冷原理18

3.1.2 半导体制冷装置20

3.2 半导体制冷系统建模25

3.2.1 传热学理论基础25

3.2.2 制冷系统建模27

3.3 半导体制冷系统的鲁棒右互质分解控制28

3.3.1 系统的右分解28

3.3.2 鲁棒右互质分解控制器设计29

3.3.3 仿真与结果分析30

3.4 带热辐射补偿的半导体制冷系统控制32

3.4.1 支持向量机理论基础32

3.4.2 基于支持向量机的热辐射建模36

3.4.3 带热辐射补偿的鲁棒控制38

3.4.4 仿真与结果分析40

参考文献43

第4章 基于算子理论的优化跟踪控制45

4.1 粒子群优化理论基础45

4.1.1 粒子群优化计算概述45

4.1.2 具有约束条件的粒子群优化计算50

4.2 基于等效代换的优化跟踪控制51

4.2.1 半导体制冷系统的跟踪控制设计51

4.2.2 基于等效代换的优化跟踪控制54

4.2.3 仿真与实验结果分析55

4.3 基于Lipschitz范数的优化跟踪控制59

4.3.1 优化跟踪算子的设计59

4.3.2 仿真与实验结果分析62

4.4 对跟踪算子设计的思考66

参考文献68

第5章 基于算子理论的液位系统控制70

5.1 液位过程控制系统介绍70

5.1.1 液位过程控制系统结构70

5.1.2 数据采集系统73

5.2 液位系统数学建模81

5.3 基于鲁棒右互质分解的控制器设计83

5.4 系统仿真与实验84

5.4.1 仿真结果分析84

5.4.2 液位系统软件设计及调试84

5.4.3 实验结果分析88

参考文献91

第6章 基于算子理论的故障诊断与优化控制92

6.1 基于算子理论的故障诊断观测器设计92

6.2 执行器故障检测93

6.3 半导体制冷系统故障的优化控制94

6.3.1 故障系统的优化设计94

6.3.2 约束优化问题求解95

6.3.3 仿真与实验结果分析96

6.4 基于支持向量机的故障分类器设计98

6.4.1 基于支持向量机的故障分类98

6.4.2 液位系统的故障分析101

6.4.3 液位系统的故障模拟102

6.4.4 基于支持向量机的分类器建模105

6.4.5 故障分类结果分析107

6.5 液位系统故障的优化控制112

6.5.1 滑模变结构控制概述112

6.5.2 故障系统的滑模变结构控制114

6.5.3 仿真与实验结果分析116

参考文献119