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155千字 字数
2024-01-01 发行日期
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主编推荐语

一本讲述特殊控制系统设计的方法和实例的书。

内容简介

本书围绕特殊类型控制系统的设计问题阐述了6种设计方法。

全书共分为7章。第1章介绍控制系统及技术的发展、主要分析方法和性能指标；第2章介绍不稳定对象的控制设计方法；第3章介绍挠性系统的控制设计方法；第4章介绍三明治系统的复合控制器设计方法；第5章介绍基于奇异值摄动的双连杆机械臂轨迹跟踪控制；第6章介绍超空泡航行体的控制设计方法；第7章介绍非线性多项式系统的SOS法分析和设计。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 绪论
  • 1.1 本书的内容考虑
  • 1.2 控制系统的发展
  • 1.2.1 古代阶段
  • 1.2.2 1930年以前的时期
  • 1.2.3 1930～1950年期间
  • 1.2.4 1950～1980年期间
  • 1.2.5 1980年以后的时期
  • 1.3 控制系统的分析方法
  • 1.3.1 Routh稳定判据
  • 1.3.2 Nyquist稳定判据
  • 1.3.3 Lyapunov稳定性
  • 1.4 控制系统的性能指标
  • 1.4.1 稳定裕度
  • 1.4.2 灵敏度函数
  • 1.5 数学准备
  • 1.6 本章小结
  • 第2章 不稳定对象的控制设计
  • 2.1 不稳定对象的特点
  • 2.2 不稳定对象的控制问题
  • 2.3 不稳定对象的PID控制
  • 2.4 不稳定对象的H∞状态反馈设计
  • 2.4.1 磁悬浮系统状态空间方程
  • 2.4.2 H∞状态反馈设计
  • 2.5 H∞输出反馈设计
  • 2.5.1 常规S/T混合灵敏度设计的加权函数
  • 2.5.2 不稳定对象的加权函数
  • 2.5.3 不稳定对象的S/T混合灵敏度设计
  • 2.6 不稳定对象的非线性H∞状态反馈设计
  • 2.6.1 仿射非线性系统
  • 2.6.2 非线性H∞控制
  • 2.6.3 求解HJI不等式
  • 2.6.4 非线性设计仿真
  • 2.7 本章小结
  • 第3章 弱阻尼挠性系统的控制设计
  • 3.1 挠性系统的数学模型
  • 3.2 挠性系统的控制问题
  • 3.3 H∞回路成形法
  • 3.3.1 互质因子分解
  • 3.3.2 互质因子不确定性
  • 3.3.3 H∞标准问题
  • 3.3.4 小增益定理
  • 3.3.5 参数化
  • 3.3.6 H∞回路成形设计的基本思路
  • 3.4 挠性系统的H∞回路成形设计
  • 3.4.1 H∞回路成形法的鲁棒性
  • 3.4.2 互质因式摄动分析
  • 3.4.3 不稳定控制器的分析和避免
  • 3.5 混合灵敏度设计
  • 3.6 H∞回路成形中的μ综合法
  • 3.6.1 结构奇异值和μ综合
  • 3.6.2 H∞回路成形与μ综合结合
  • 3.6.3 电动汽车动力总成系统的H∞回路成形中的μ综合法
  • 3.7 挠性系统基于相位控制的H∞鲁棒设计
  • 3.7.1 相位控制
  • 3.7.2 H∞加权优化设计方法
  • 3.7.3 仿真分析
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 三明治系统的控制设计
  • 4.1 典型三明治系统模型
  • 4.2 基于扰动观测器的PID-P复合控制
  • 4.2.1 复合控制策略
  • 4.2.2 扰动观测器设计
  • 4.2.3 确定控制器参数的系数表法
  • 4.2.4 控制器设计
  • 4.2.5 仿真验证
  • 4.3 结构化H∞控制
  • 4.3.1 EPS系统
  • 4.3.2 EPS系统的结构化H∞控制设计
  • 4.3.3 飞机纵向运动的结构化H∞控制设计
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 双连杆柔性关节机械臂的轨迹跟踪控制
  • 5.1 双连杆柔性关节机械臂的动力学模型
  • 5.2 角位移高阶导数不可测的双连杆机械臂滑模控制
  • 5.2.1 动力学模型转换
  • 5.2.2 扩张状态观测器
  • 5.2.3 滑模控制器设计
  • 5.2.4 仿真分析
  • 5.3 存在未知外界扰动的机械臂奇异摄动鲁棒控制
  • 5.3.1 奇异摄动的基本原理
  • 5.3.2 柔性关节机械臂降阶模型
  • 5.3.3 控制器设计
  • 5.3.4 仿真分析
  • 5.4 关节刚度不足的机械臂改进奇异摄动终端滑模控制
  • 5.4.1 动力学模型的等效柔性补偿
  • 5.4.2 降阶慢子系统设计
  • 5.4.3 RBF神经网络
  • 5.4.4 终端滑模理论
  • 5.4.5 降阶慢子系统控制器设计
  • 5.4.6 仿真分析
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 超空泡航行体的控制
  • 6.1 超空泡航行体的数学模型与分析
  • 6.1.1 超空泡航行体的体坐标系和模型基本参数
  • 6.1.2 超空泡航行体纵向平面流体动力分析
  • 6.1.3 超空泡航行体控制模型
  • 6.1.4 超空泡航行体运动分析与仿真
  • 6.2 超空泡航行体的状态反馈控制设计
  • 6.2.1 反馈控制设计
  • 6.2.2 反馈控制的稳定性分析
  • 6.2.3 超空泡航行体的实际运行性能分析
  • 6.3 超空泡航行体的H∞控制
  • 6.3.1 H∞状态反馈设计
  • 6.3.2 超空泡航行体H∞状态反馈下的性能
  • 6.3.3 对比分析
  • 6.4 超空泡航行体的时滞特性分析
  • 6.4.1 超空泡的时滞效应及考虑时滞的滑行力
  • 6.4.2 常规状态反馈下的性能对比
  • 6.4.3 H∞控制下的性能对比
  • 6.5 超空泡航行体的观测器设计和补偿
  • 6.5.1 超空泡航行体的常值扰动分析
  • 6.5.2 超空泡航行体的扰动观测器设计
  • 6.5.3 补偿与系统设计的关系
  • 6.6 本章小结
  • 第7章 非线性系统的SOS法分析和设计
  • 7.1 SOS相关概念
  • 7.1.1 SOS多项式
  • 7.1.2 SOS多项式分解
  • 7.1.3 SOS约束
  • 7.2 非线性系统的SOS法分析
  • 7.2.1 SOS稳定域分析
  • 7.2.2 SOS的决策变量
  • 7.2.3 算例及分析
  • 7.3 非线性系统的SOS法设计
  • 7.3.1 双线性矩阵不等式
  • 7.3.2 状态依赖LMIs与SOS法分解
  • 7.3.3 SOS法设计
  • 7.3.4 卫星大角度姿态机动的SOS法设计
  • 7.3.5 设计中的两个问题
  • 7.4 本章小结
  • 参考文献
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。