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第1章 非线性系统的稳定性1

1.1 非线性系统稳定性的基本定理1

1.1.1 基本定理Ⅰ1

1.1.2 不变性原理与吸引区6

1.2 非线性系统稳定性定理理论的进展12

第2章 非线性系统的反馈控制20

2.1 非线性反馈系统的稳定性20

2.1.1 反馈稳定与回馈递推控制20

2.1.2 系统的输入—输出稳定性26

2.2 非线性系统的无源性和耗散性41

2.2.1 系统的无源性41

2.2.2 系统的耗散性50

2.3 非线性系统的反馈线性化66

2.3.1 基于微分几何的数学工具66

2.3.2 输入状态线性化71

2.3.3 输入—输出线性化75

2.4 非线性系统的H∞控制89

2.4.1 状态反馈H∞控制89

2.4.2 输出反馈H∞控制91

2.4.3 非线性系统H∞性能指标的鲁棒性94

2.4.4 非线性观测器102

参考文献108

第3章 非线性系统的轨迹线性化控制109

3.1 轨迹线性化控制的基本概念和提法109

3.2 轨迹线性化控制的理论基础111

3.2.1 线性时变系统稳定性理论111

3.2.2 稳定和因果的伪逆130

3.3 鲁棒轨迹线性化控制的设计方法134

3.3.1 轨迹线性化控制方法的鲁棒性分析134

3.3.2 鲁棒轨迹线性化控制方法135

3.3.3 设计实例138

参考文献140

第4章 非线性系统的滑模控制142

4.1 Terminal滑模控制的基本概念142

4.1.1 滑模控制的基本概念和提法142

4.1.2 Terminal滑模控制的基本概念和提法144

4.2 Terminal滑模控制系统的稳定性148

4.3 非线性系统Terminal滑模控制的设计和实例152

4.3.1 Terminal滑模控制的设计实例和仿真152

4.3.2 带补偿函数Terminal滑模控制的设计实例和仿真研究158

4.4 非线性系统高阶滑模控制与Terminal滑模控制161

4.5 非线性系统的一种新型单向滑模控制172

4.5.1 新型单向滑模控制的基本概念和提法172

4.5.2 单向滑模控制的系统设计和理论证明173

4.5.3 例子187

参考文献191

第5章 非线性系统的鲁棒预测控制193

5.1 非线性系统鲁棒预测控制的基本概念193

5.1.1 非线性系统的预测控制193

5.1.2 非线性系统的鲁棒预测控制194

5.2 基于LMI的鲁棒预测控制194

5.2.1 基于LMI的鲁棒预测控制律设计194

5.2.2 输入变量和输出变量的约束198

5.3 基于T—S模糊模型的鲁棒预测控制199

5.3.1 T—S模糊模型199

5.3.2 基于T—S模糊模型的鲁棒预测控制器设计200

5.4 模糊自适应鲁棒预测控制205

5.4.1 基于泰勒展开的非线性预测控制方法205

5.4.2 非线性模糊自适应预测控制209

5.5 预测滑模控制215

5.5.1 预测滑模控制215

5.5.2 基于预测滑模控制的非线性鲁棒自适应控制218

参考文献222

第6章 非线性系统的模糊控制223

6.1 非线性系统的模糊控制方法223

6.2 非线性系统的模糊建模227

6.2.1 T—S模糊系统的逼近特性227

6.2.2 T—S模糊模型的求取230

6.2.3 基于L—M算法的模糊训练233

6.3 非线性系统模糊控制器设计及稳定性分析243

6.3.1 模糊镇定控制器设计243

6.3.2 模糊跟踪控制器设计245

6.4 非线性系统的模糊自适应控制器设计250

6.4.1 SISO间接模糊自适应控制器设计251

6.4.2 MIMO间接模糊自适应控制器设计258

参考文献263

第7章 时滞系统的鲁棒控制264

7.1 时滞系统稳定性基本定理和鲁棒控制的提法264

7.1.1 时滞系统稳定性基本定理264

7.1.2 鲁棒性基本概念265

7.2 时滞系统的H∞稳定性分析与控制设计266

7.2.1 非线性不确定时滞系统的时滞无关鲁棒H∞控制266

7.2.2 具有输入时滞的非线性不确定系统的时滞相关鲁棒H∞控制273

7.3 不确定中立型时滞系统的稳定性分析与控制277

7.3.1 不确定中立型时滞系统的稳定性分析278

7.3.2 不确定中立型时滞系统的鲁棒容错控制282

7.3.3 不确定Lurie系统的鲁棒绝对稳定性判据285

7.4 时滞系统对时滞参数的自适应控制289

7.4.1 带输入时滞的线性时滞系统对未知时滞参数的自适应H∞控制290

7.4.2 带未知输入时滞的多时滞系统对时滞参数的自适应H∞控制295

7.4.3 设计实例298

参考文献300

第8章 切换线性和非线性系统的控制301

8.1 切换系统基本概念和切换线性系统的描述301

8.1.1 切换系统基本概念301

8.1.2 切换信号的良定性和切换系统的适定性303

8.1.3 切换序列304

8.1.4 Lyapunov稳定性305

8.1.5 切换线性系统的描述306

8.2 状态反馈H∞控制307

8.2.1 矩阵不等式方法308

8.2.2 线性矩阵不等式方法308

8.3 动态输出反馈H∞控制310

8.3.1 矩阵不等式方法310

8.3.2 线性矩阵不等式方法311

8.4 不确定性切换线性系统的鲁棒H∞控制315

8.4.1 不确定系统的描述和状态反馈鲁棒H∞控制315

8.4.2 动态输出反馈鲁棒H∞控制319

8.5 切换非线性系统的H∞控制325

8.5.1 切换非线性系统的H∞干扰抑制问题325

8.5.2 不确定切换非线性系统的H∞状态反馈控制328

参考文献334

名词索引336