了得網自然科學_分數階及模糊繫統的穩定性分析與控制

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內容簡介

《分數階及模糊繫統的穩定性分析與控制》根據工程應用的實際需要，全面繫統地介紹了分數階及模糊繫統的理論基礎、穩定性分析、各種設計方法、主要實現技術、計算機模擬驗證技術等問題。主要內容包括：分數階線性繫統的動態輸出反饋控制和容錯控制；分數階時滯繫統的控制器設計；分數階非線性繫統的H∞跟蹤控制；模糊時滯繫統的H∞控制與濾波、H∞觀測器型控制與濾波、無源控制與L2-L∞濾波、抗飽和控制；分數階模糊繫統的動態輸出反饋控制，分別給出了各繫統控制器的設計方法和仿真算例。

目錄
前言
第1章緒論 1
1.1 引言 1
1.2 分數階繫統的研究現狀 3
1.2.1 分數階微積分理論 3
1.2.2 分數階繫統的穩定性分析 3
1.2.3 分數階繫統的控制 4
1.2.4 分數階繫統的應用 5
1.3 模糊時滯繫統的研究現狀 7
1.3.1 模糊理論的發展 7
1.3.2 T-S模糊繫統 8
1.3.3 模糊時滯繫統的穩定性分析與控制 8
1.3.4 模糊時滯繫統的應用 9
1.4 分數階模糊繫統的研究現狀 9
參考文獻 10
第2章數學基礎 22
2.1 向量和矩陣的範數 22
2.1.1 向量範數 22
2.1.2 矩陣範數 23
2.2 函數的範數 26
2.3 Lyapunov方程 30
2.3.1 Lyapunov方程的一般解 30
2.3.2 Lyapunov方程的非負解 33
2.4 線性矩陣不等式 35
2.5 基本引理 36
參考文獻 38
第3章分數階線性繫統的動態輸出反饋控制 40
3.1 問題描述 41
3.2 參數確定繫統的控制器設計 41
3.3 不確定分數階繫統的穩定性分析和控制器設計 44
3.3.1 穩定性分析 45
3.3.2 控制器設計 46
3.4 仿真算例 48
3.4.1 參數確定繫統 48
3.4.2 參數不確定繫統 52
3.5 小結 56
參考文獻 56
第4章分數階線性繫統的容錯控制 59
4.1 問題描述 60
4.1.1 傳感器故障下的問題描述 60
4.1.2 執行器故障下的問題描述 62
4.2 容錯控制器設計 64
4.2.1 傳感器故障下的控制器設計 64
4.2.2 執行器故障下的控制器設計 67
4.3 仿真算例 73
4.3.1 傳感器故障 73
4.3.2 執行器故障 75
4.4 小結 79
參考文獻 79
第5章分數階時滯繫統的控制器設計 82
5.1 繫統描述 83
5.2 控制器設計 84
5.2.1 可控性分析 84
5.2.2 控制器設計 85
5.2.3 魯棒性能分析 87
5.3 仿真算例 89
5.4 小結 93
參考文獻 94
第6章分數階非線性繫統的H∞跟蹤控制 98
6.1 繫統描述 101
6.2 跟蹤控制器設計 103
6.2.1 H∞穩定性分析 103
6.2.2 控制器設計 105
6.3 仿真算例 109
6.4 小結 112
參考文獻 112
第7章模糊時滯繫統的H∞控制與濾波 116
7.1 問題描述 117
7.1.1 H∞控制描述 117
7.1.2 H∞濾波描述 120
7.2 H∞控制器設計 122
7.2.1 H∞性能分析 122
7.2.2 H∞動態輸出反饋控制器設計 126
7.3 H∞濾波器設計 131
7.3.1 濾波誤差繫統魯棒穩定性分析 131
7.3.2 模糊濾波器設計 135
7.4 仿真算例 138
7.4.1 H∞控制仿真算例 138
7.4.2 H∞濾波仿真算例 143
7.5 小結 147
參考文獻 147
第8章模糊時滯繫統的H∞觀測器型控制與濾波 151
8.1 問題描述 152
8.1.1 H∞控制問題描述 152
8.1.2 H∞濾波問題描述 154
8.2 H∞觀測器型控制器設計 156
8.2.1 矩陣不等式方法 156
8.2.2 H∞方法 159
8.3 H∞觀測器型濾波器設計 164
8.3.1 時滯無關條件下濾波研究 164
8.3.2 時滯相關條件下濾波研究 170
8.4 仿真算例 174
8.4.1 H∞觀測器型控制器設計仿真算例 174
8.4.2 H∞觀測器型濾波器設計仿真算例 177
8.5 小結 180
參考文獻 180
第9章模糊時滯繫統的無源控制與L2-L∞濾波 182
9.1 無源控制概述 182
9.2 L2-L∞濾波概述 183
9.3 無源控制 184
9.3.1 具有單個變時滯的模糊繫統無源控制 184
9.3.2 具有多個變時滯的模糊繫統無源控制 189
9.4 L2-L∞濾波 200
9.4.1 問題描述 200
9.4.2 魯棒L2-L∞濾波 202
9.4.3 模糊加權Lyapunov函數方法的魯棒L2-L∞濾波 211
9.5 仿真算例 217
9.5.1 具有單個變時滯的模糊繫統無源控制仿真算例 217
9.5.2 具有多個變時滯的模糊繫統無源控制仿真算例 223
9.5.3 L2-L∞濾波仿真算例 226
9.6 小結 229
參考文獻 229
第10章模糊時滯繫統的抗飽和控制 233
10.1 連續時間繫統控制器設計 234
10.1.1 問題描述 234
10.1.2 動態抗飽和輸出反饋控制 236
10.2 離散時間繫統控制器設計 250
10.2.1 問題描述 250
10.2.2 靜態抗飽和設計 251
10.2.3 動態抗飽和設計 254
10.3 仿真算例 258
10.3.1 連續時間控制仿真算例 258
10.3.2 離散時間控制仿真算例 264
10.4 小結 265
參考文獻 266
第11章分數階模糊繫統的動態輸出反饋控制 269
11.1 前件變量不可測情況下的輸出反饋控制 269
11.1.1 問題描述 269
11.1.2 控制器設計 271
11.1.3 仿真算例 275
11.2 前件變量可測情況下的輸出反饋控制 278
11.2.1 問題描述 278
11.2.2 穩定性分析 280
11.2.3 控制器設計 282
11.2.4 仿真算例 286
11.3 小結 288
參考文獻 288

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