過(guò)程裝備測(cè)控技術(shù)：線(xiàn)性與非線(xiàn)性控制理論及應(yīng)用

1 狀態(tài)空間分析法
1.1 線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表示
1.1.1 狀態(tài)空間的基本概念
1.1.2 線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式
1.1.3 狀態(tài)空間表達(dá)式的建立
1.2 線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)解
1.2.1 線(xiàn)性定常連續(xù)系統(tǒng)齊次方程的解
1.2.2 線(xiàn)性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
1.2.3 線(xiàn)性定常連續(xù)系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解
1.3 系統(tǒng)的能控性和能觀(guān)性
1.3.1 線(xiàn)性連續(xù)系統(tǒng)的能控性
1.3.2 線(xiàn)性連續(xù)系統(tǒng)的能觀(guān)性
1.3.3 能控及能觀(guān)標(biāo)準(zhǔn)型
1.4 線(xiàn)性系統(tǒng)狀態(tài)空間的結(jié)構(gòu)分解
1.4.1 按能控性分解
1.4.2 按能觀(guān)性分解
1.5 傳遞函數(shù)的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)
1.6 線(xiàn)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
1.6.1 平衡狀態(tài)
1.6.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義
1.6.3 李亞普諾夫第一法
1.6.4 李亞普諾夫第二法
1.7 基于狀態(tài)空間分析法的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.7.1 兩類(lèi)反饋結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)能控性、能觀(guān)性的影響
1.7.2 兩類(lèi)反饋系統(tǒng)的極點(diǎn)配置
1.7.3 狀態(tài)觀(guān)測(cè)器
1.7.4 帶狀態(tài)觀(guān)測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
2 過(guò)程系統(tǒng)的非線(xiàn)性控制
2.1 非線(xiàn)性系統(tǒng)的能控性與能觀(guān)性
2.1.1 能控性
2.1.2 能觀(guān)性
2.2 非線(xiàn)性系統(tǒng)的局部能控性能觀(guān)性分解
2.2.1 非線(xiàn)性系統(tǒng)能控性分解
2.2.2 非線(xiàn)性系統(tǒng)的能觀(guān)性分解
2.3 基于坐標(biāo)變換的非線(xiàn)性系統(tǒng)部分線(xiàn)性化
2.4 非線(xiàn)性系統(tǒng)狀態(tài)反饋的精確線(xiàn)性化
2.5 非線(xiàn)性系統(tǒng)的全維狀態(tài)觀(guān)測(cè)器
2.6 非線(xiàn)性廣義過(guò)程的定值控制與隨動(dòng)控制
2.6.1 非線(xiàn)性定值控制
2.6.2 非線(xiàn)性隨動(dòng)控制
參考文獻(xiàn)
3 自適應(yīng)控制
3.1 線(xiàn)性自適應(yīng)控制系統(tǒng)
3.1.1 參數(shù)最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
3.1.2 Lyapunov穩(wěn)定性設(shè)計(jì)方法
3.2 非線(xiàn)性自適應(yīng)控制
3.2.1 自適應(yīng)定值控制
3.2.2 自適應(yīng)隨動(dòng)控制
參考文獻(xiàn)
4 線(xiàn)性與非線(xiàn)性魯棒控制
4.1 魯棒控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
4.1.1 距離空間
4.1.2 線(xiàn)性賦范空間
4.1.3 Banach空間
4.1.4 Hilbert空間
4.1.5 常用時(shí)域函數(shù)空間及其范數(shù)
4.1.6 常用頻域函數(shù)空間及其范數(shù)
4.1.7 系統(tǒng)及其范數(shù)
4.2 系統(tǒng)不確定性描述與H∞控制標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
4.2.1 系統(tǒng)的不確定性描述
4.2.2 互質(zhì)分解
4.2.3 線(xiàn)性分式變換
4.2.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制器的參數(shù)化設(shè)計(jì)
4.2.5 H∞控制的標(biāo)準(zhǔn)化
4.2.6 H∞標(biāo)準(zhǔn)化控制問(wèn)題的穩(wěn)定分析
4.2.7 廣義被控過(guò)程的可穩(wěn)定性
4.2.8 H∞標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題與模型匹配問(wèn)題
4.3 標(biāo)準(zhǔn)H∞控制問(wèn)題的Riccati方程解法
4.3.1 Riccati方程與H∞范數(shù)
4.3.2 Lyapunov方程及Riccati不等式
4.3.3 有理函數(shù)矩陣的內(nèi)外分解
4.4 H∞狀態(tài)反饋控制
4.4.1 狀態(tài)可測(cè)，干擾不可測(cè)情況
4.4.2 狀態(tài)和干擾都可測(cè)情況
4.5 H∞輸出反饋控制
4.5.1 H∞輸出反饋簡(jiǎn)化情況
4.5.2 H∞輸出反饋的一般情況
4.6 非線(xiàn)性魯棒控制
4.6.1 耗散系統(tǒng)與能量存儲(chǔ)函數(shù)
4.6.2 非線(xiàn)性狀態(tài)反饋魯棒控制
4.6.3 非線(xiàn)性輸出反饋魯棒控制
參考文獻(xiàn)
5 控制理論應(yīng)用實(shí)例
5.1 微細(xì)通道相變傳熱系統(tǒng)狀態(tài)反饋精確線(xiàn)性化控制
5.1.1 微槽中流動(dòng)汽泡的動(dòng)力學(xué)模型
5.1.2 動(dòng)力模型的Lie代數(shù)結(jié)構(gòu)
5.1.3 狀態(tài)反饋精確線(xiàn)性化控制的構(gòu)建
5.2 基于狀態(tài)觀(guān)測(cè)器的連續(xù)攪拌反應(yīng)釜非線(xiàn)性溫度控制
5.2.1 數(shù)學(xué)模型的建立
5.2.2 降階觀(guān)察器
5.2.3 輸入?輸出反饋線(xiàn)性控制器的設(shè)計(jì)
5.2.4 輸出反饋反推控制器設(shè)計(jì)
5.2.5 仿真
5.2.6 結(jié)論
5.3 基于非線(xiàn)性模型的二元蒸餾塔控制
5.3.1 精餾塔降階模型
5.3.2 控制算法的建立
5.3.3 精餾塔模型
5.3.4 狀態(tài)估計(jì)
5.3.5 控制器參數(shù)整定
5.3.6 結(jié)果分析
5.4 模擬五效蒸發(fā)器模型的非線(xiàn)性控制研究
5.4.1 MIMO GLC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
5.4.2 五效蒸發(fā)器的MIMO GLC
5.4.3 蒸發(fā)模型的非線(xiàn)性控制
5.4.4 蒸發(fā)器模型的閉環(huán)仿真
5.4.5 結(jié)論
5.5 家畜建筑物溫濕度非線(xiàn)性控制
5.5.1 非線(xiàn)性控制基礎(chǔ)
5.5.2 家畜建筑物內(nèi)濕熱控制的數(shù)學(xué)模型
5.5.3 溫濕度調(diào)節(jié)非線(xiàn)性魯棒控制器設(shè)計(jì)
5.5.4 模擬研究
5.6 不可壓縮流體的非線(xiàn)性控制
5.6.1 二維Navier?Stokes方程空間分解
5.6.2 非線(xiàn)性模型降階
5.6.3 非線(xiàn)性控制
5.6.4 Burgers方程的非線(xiàn)性有限維控制
5.6.5 二維槽道非線(xiàn)性有限維控制
5.7 軸向壓縮系統(tǒng)喘振的非線(xiàn)性控制
5.7.1 喘振模型
5.7.2 基于模型的觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)
5.7.3 輸入輸出反饋線(xiàn)性化輸入的推導(dǎo)
5.7.4 系統(tǒng)喘振控制器和觀(guān)測(cè)器驗(yàn)證方法
5.7.5 閉環(huán)系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)
5.7.6 結(jié)論
附錄 喘振模型方程
參考文獻(xiàn)