本书主要介绍时滞广义变结构控制的基本理论与控制器的设计方法。作者在总结时滞广义变结构控制系统的国内外研究成果基础上，对2009年以来作者发表的相关论文进行总结和整理，使本书内容具有新颖、充实、可读的特点。本书主要内容包括时滞广义系统和变结构控制的基本理论、软变结构控制法、切换监督控制法、准滑模变结构控制法、准滑模积分补偿法、扰动动态补偿法、分散变结构控制法、时滞广义切换系统的变结构控制、时滞随机广义系统的变结构控制等。变结构控制方法是研究各类时滞广义系统的一种有效的控制器设计方法。
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序
前言
1 绪论 1
1.1 广义系统概述 1
1.2 广义系统应用背景 3
1.3 变结构控制概述 4
1.4 广义系统的变结构控制研究概况 8
1.5 本书主要内容 10
参考文献 11
2 广义系统的基本理论 20
2.1 广义系统的解 20
2.1.1 连续广义系统的解 20
2.1.2 离散广义系统的解 22
2.2 广义系统的稳定性 24
2.2.1 连续广义系统的稳定性 24
2.2.2 离散广义系统的稳定性 25
2.3 广义系统的可控性与可观性 26
参考文献 28
3 时滞广义系统的变结构控制基本原理 29
3.1 时滞线性定常广义不确定系统的变结构控制 29
3.1.1 滑模近似原理 30
3.1.2 滑动模态对内部摄动与外部扰动的完全鲁棒性 36
3.1.3 变结构控制综合问题 37
3.2 非线性时变时滞广义系统的变结构控制 40
3.2.1 广义系统的受限等价变换 41
3.2.2 变结构控制综合问题 44
3.2.3 数值实例 47
参考文献 49
4 输入受限连续广义系统的软变结构控制策略 50
4.1 软变结构控制定义及其结构模式 51
4.2 单输入连续广义系统的动态软变结构控制 52
4.2.1 广义系统的软变结构控制结构特征 52
4.2.2 基于动态软变结构控制的单输入广义系统及其稳定性 53
4.2.3 单输入广义系统的动态软变结构控制器设计 54
4.2.4 单输入广义系统的动态软变结构控制算法及仿真分析 56
4.3 多输入连续广义系统的动态软变结构控制 58
4.3.1 基于动态软变结构控制的多输入广义系统及其稳定性 58
4.3.2 多输入广义系统的动态软变结构控制器设计 60
4.3.3 多输入广义系统的动态软变结构控制算法 61
4.4 本章小结 62
参考文献 62
5 非匹配离散广义系统的滑模控制策略 64
5.1 理想趋近律与扰动补偿趋近律 64
5.1.1 理想趋近律定义及其特征 64
5.1.2 基于理想趋近律的离散滑模控制器设计及仿真分析 66
5.1.3 扰动补偿趋近律形式及其特征 69
5.1.4 基于扰动补偿理想趋近律的离散滑模控制器设计及仿真分析 70
5.2 非匹配离散广义系统基于扰动补偿趋近律的滑模控制 73
5.2.1 动态切换函数设计 73
5.2.2 基于扰动补偿的离散广义趋近律 74
5.2.3 非匹配离散广义系统的滑模控制器设计 74
5.2.4 数值实例 79
5.3 非匹配离散广义系统扰动补偿改进趋近律的滑模控制 79
5.3.1 动态切换函数设计 80
5.3.2 改进形式的扰动补偿离散广义趋近律 80
5.3.3 非匹配离散广义系统的滑模控制器设计 81
5.3.4 数值实例 84
5.4 本章小结 84
参考文献 85
6 时滞连续广义不确定系统的滑模控制策略 86
6.1 具有结构式扰动的时滞连续广义不确定系统的滑模控制 87
6.1.1 系统受限等价分解 87
6.1.2 滑模控制器设计 90
6.1.3 数值实例 93
6.2 具有非结构式扰动的时滞连续广义不确定系统的滑模控制 95
6.2.1 系统受限等价分解 95
6.2.2 滑模控制器设计 98
6.2.3 数值实例 100
6.3 线性时不变时滞广义系统的输出滑模控制 101
6.3.1 系统受限等价分解 102
6.3.2 滑模控制器设计 103
6.3.3 数值实例 105
6.4 本章小结 106
参考文献 106
7 时滞离散广义系统的滑模控制策略 107
7.1 具有非结构式扰动的单时滞离散广义不确定系统的滑模控制策略 107
7.1.1 系统受限等价分解 108
7.1.2 滑模控制器设计 109
7.1.3 数值实例 112
7.2 具有结构式扰动的单时滞离散广义不确定系统的滑模控制策略 114
7.2.1 系统受限等价分解 114
7.2.2 滑模控制器设计 116
7.2.3 数值实例 118
7.3 具有非结构式扰动的多时滞离散广义不确定系统的滑模控制策略 120
7.3.1 系统受限等价分解 120
7.3.2 滑模控制器设计 123
7.3.3 数值实例 125
7.4 具有结构式扰动的多时滞离散广义不确定系统的滑模控制策略 127
7.4.1 系统受限等价分解 128
7.4.2 滑模控制器设计 129
7.4.3 数值实例 133
7.5 本章小结 135
参考文献 135
8 时滞广义切换系统的滑模控制策略 136
8.1 广义切换系统描述 137
8.2 时滞广义切换系统的滑模控制综合问题 138
8.2.1 切换函数设计 138
8.2.2 滑模控制器设计 141
8.2.3 仿真算例 142
8.3 本章小结 144
参考文献 144
9 时滞不确定广义系统的鲁棒 滑模控制策略 146
9.1 系统描述 146
9.2 线性切换面的设计 147
9.3 性能与可容许性分析 148
9.3.1 标称系统情形 148
9.3.2 不确定系统情形 152
9.4 自适应滑模控制器设计 156
9.5 仿真算例 158
9.6 本章小结 163
参考文献 164
10 时滞随机广义切换系统的滑模控制策略 165
10.1 时滞马尔可夫广义切换系统的滑模控制策略 166
10.1.1 时滞随机广义系统描述 166
10.1.2 系统的滑模面设计 170
10.1.3 滑模控制器设计 173
10.1.4 数值算例 174
10.2 时滞状态不确定广义切换系统的滑模控制策略 175
10.2.1 系统描述及主要引理 175
10.2.2 时滞状态不确定广义切换滑模控制系统的稳定性分析 177
10.2.3 时滞状态不确定广义切换系统的滑模控制器设计 181
10.2.4 仿真算例 182
10.3 具有非线性输入和随机扰动的不确定时滞系统的滑模控制策略 183
10.3.1 系统描述及主要引理 183
10.3.2 滑模控制H∞非脆弱状态观测器的设计 184
10.3.3 数值算例 189
10.4 本章小结 190
参考文献 190
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