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第1章 绪论1

1.1 非线性系统的普遍性1

1.2 非线性系统的复杂性及特有现象2

1.3 非线性控制理论的研究现状6

第2章 微分动力系统的基础理论11

2.1 基本概念11

2.1.1 微分同胚映射11

2.1.2 微分动力系统12

2.2 非线性微分动力系统的定性分析14

2.2.1 平衡点15

2.2.2 闭轨与极限环18

2.3 非线性微分动力系统的稳定性19

2.3.1 平衡点的稳定性定义19

2.3.2 平衡点的稳定性判定20

2.4 小结23

第3章 非线性控制设计原理25

3.1 线性最优控制设计方法简介25

3.1.1 无限时间状态调节器设计26

3.1.2 无限时间输出调节器设计27

3.2 非线性控制系统的基本概念27

3.2.1 非线性控制系统27

3.2.2 李导数、李括号28

3.2.3 分布、对合分布30

3.2.4 福若宾纽斯（Frobenius）定理30

3.3 单输入单输出非线性控制系统的设计31

3.3.1 非线性系统的相对阶和坐标变换32

3.3.2 状态反馈完全精确线性化设计33

3.3.3 状态反馈部分精确线性化设计36

3.3.4 系统的零动态和系统的可镇定性40

3.3.5 输出与干扰的解耦控制41

3.4 多输入多输出非线性控制系统的设计43

3.4.1 多输入多输出非线性系统的相对阶43

3.4.2 状态反馈完全精确线性化设计45

3.4.3 状态反馈部分精确线性化设计47

3.4.4 系统的零动态和系统的可镇定性50

3.4.5 输出与干扰的解耦控制51

3.5 小结52

第4章 多指标非线性控制设计方法53

4.1 引言53

4.2 输出函数在非线性控制设计中的作用54

4.2.1 输出函数在SISO系统中的零、极点配置作用54

4.2.2 输出函数在MIMO系统中的零、极点配置作用59

4.3 非线性控制设计中的完全和部分精确线性化问题65

4.4 输出函数对系统性能指标的影响70

4.5 小结72

第5章 发电机励磁的多指标非线性控制设计74

5.1 引言74

5.2 发电机励磁控制系统的数学模型76

5.3 发电机非线性励磁控制的3种设计方案78

5.3.1 完全精确线性化设计（选取y＝△δ）78

5.3.2 输出与扰动的解耦控制设计（选取y＝△Uf）79

5.3.3 多指标非线性励磁控制设计（选取y=c1△Uf+c2△ω）81

5.4 数字仿真与分析83

5.4.1 多指标非线性励磁控制器的动态工作特性83

5.4.2 多指标非线性励磁控制器的稳态工作特性86

5.4.3 仿真实验结果小结87

5.5 小结88

第6章 汽轮发电机组的多指标非线性综合控制研究90

6.1 引言90

6.2 凝汽式汽轮发电机组的多指标非线性综合控制92

6.2.1 凝汽式汽轮发电机组的数学模型92

6.2.2 凝汽式汽轮发电机组的非线性综合控制律设计94

6.2.3 数字仿真与分析99

6.2.4 结语104

6.3 中间再热式汽轮发电机组的多指标非线性综合控制104

6.3.1 中间再热式汽轮发电机组的数学模型104

6.3.2 中间再热式汽轮发电机组的多指标非线性综合控制律设计107

6.3.3 数字仿真与分析112

6.3.4 结语116

6.4 小结116

第7章 水轮发电机组的多指标非线性综合控制研究118

7.1 引言118

7.2 水轮发电机组的多指标非线性综合控制120

7.2.1 水轮发电机组的数学模型120

7.2.2 水轮发电机组的多指标非线性综合控制律设计122

7.2.3 数字仿真与分析124

7.2.4 结语128

7.3 TCSC与水轮发电机励磁和导叶的多指标非线性协调控制128

7.3.1 TCSC和水轮发电机数学模型128

7.3.2 TCSC和水轮发电机的多指标非线性协调控制设计130

7.3.3 数字仿真与分析134

7.3.4 结语138

7.4 小结139

参考文献140