線性系統(tǒng)的多級多時間尺度反饋控制：以燃料電池為例

目錄
第1章　緒論 1
1.1　總論 6
1.2　不同類型動態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用 6
1.3　提高系統(tǒng)魯棒性、可靠性和安全性 7
1.4　本書結(jié)構(gòu) 7
1.5　附注 10
第2章　連續(xù)時間兩級反饋控制器設(shè)計(jì) 11
2.1　兩級線性反饋控制器設(shè)計(jì) 11
2.2　慢速和快速系統(tǒng)的兩級反饋設(shè)計(jì) 15
2.3　重整制氫器慢速-快速動力學(xué)的兩級控制 19
2.3.1　重整制氫器的工作過程及其建模 20
2.3.2　重整制氫器的特征值分配 25
2.3.3　*佳慢速子系統(tǒng)和特征值分配快速子系統(tǒng) 26
2.4　PEM燃料電池的兩級雙時間尺度反饋控制 27
2.4.1　PEM燃料電池動力學(xué)數(shù)學(xué)模型 28
2.4.2　PEM燃料電池的雙時間尺度結(jié)構(gòu) 31
2.4.3　PEM燃料電池慢速-快速兩級控制器設(shè)計(jì)仿真 36
2.5　PEM燃料電池觀測器設(shè)計(jì) 39
2.6　附注 42
第3章　離散時間兩級反饋控制器設(shè)計(jì) 43
3.1　離散時間反饋控制器的兩級設(shè)計(jì) 43
3.2　適用于慢時間尺度下定義的系統(tǒng)的慢速-快速設(shè)計(jì) 47
3.3　適用于快時間尺度下定義的系統(tǒng)的慢速-快速設(shè)計(jì) 54
3.4　附注 63
第4章　連續(xù)時間三級反饋控制器設(shè)計(jì) 64
4.1　概述 64
4.2　連續(xù)時間反饋控制器的三級設(shè)計(jì) 66
4.3　三級三時間尺度線性控制系統(tǒng) 74
4.4　針對質(zhì)子交換膜燃料電池的應(yīng)用 82
4.5　附注 87
第5章　離散時間三級反饋控制器設(shè)計(jì) 88
5.1　離散時間線性反饋控制器的三級設(shè)計(jì) 89
5.2　三級三時間尺度離散線性控制系統(tǒng) 96
5.3　研究展望 98
第6章　連續(xù)時間四級反饋控制器設(shè)計(jì) 99
6.1　概述 99
6.2　連續(xù)時間反饋控制器的四級設(shè)計(jì) 101
6.3　四級四時間尺度線性控制系統(tǒng) 113
6.4　研究展望 115
第7章　PEM燃料電池的建模和系統(tǒng)分析 118
7.1　PEM燃料電池的三階線性模型 121
7.1.1　線性PEM燃料電池模型的可控性 122
7.1.2　PEM燃料電池模型的系統(tǒng)分析和約束 125
7.2　三階雙線性PEM燃料電池模型 127
7.2.1　穩(wěn)態(tài)PEM燃料電池的平衡點(diǎn) 129
7.2.2　燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 131
7.2.3　PEM燃料電池可控性和可觀測性分析 133
7.2.4　仿真結(jié)果 134
7.3　配備TP50 PEMFC的Greenlight Innovation G60測試站 139
7.3.1　TP50 PEMFC的建模 142
7.3.2　仿真結(jié)果 146
7.4　一個五階非線性PEMFC模型 149
7.5　電動汽車中使用的PEMFC的八階數(shù)學(xué)模型 154
7.6　附注 154
第8章　氫氣處理系統(tǒng)的控制 156
8.1　概述 156
8.2　全階和降階觀測器和*優(yōu)控制器 161
8.2.1　全階觀測器設(shè)計(jì) 162
8.2.2　降階觀測器設(shè)計(jì) 163
8.2.3　*優(yōu)線性二次型積分反饋控制器 165
8.3　仿真結(jié)果 167
8.4　附注 171
附錄8.1 171
第9章　多級多時間尺度設(shè)計(jì)的延伸 174
9.1　對多級多時間尺度線性系統(tǒng)的延伸 175
9.2　對多時間尺度系統(tǒng)的多級反饋設(shè)計(jì) 179
9.3　對其他類別系統(tǒng)的多級反饋設(shè)計(jì) 180
附錄9.1　有關(guān)三級反饋控制器設(shè)計(jì)的總結(jié)（表9.1～表9.4） 180
附錄9.2　有關(guān)四級連續(xù)時間反饋控制器設(shè)計(jì)的總結(jié)（表9.5和表9.6） 183
參考文獻(xiàn) 187