
广义系统是一种应用广泛且结构相对复杂的控制系统,对于这类动力系统的研究一直是控制理论界的热点之一。
本书是根据作者近几年在广义系统方面研究所取得的成果以及汇总国内外相关研究成果而撰写的。
全书共分6章,均以广义系统为研究对象,以线性矩阵不等式等为主要工具,对于李雅普诺夫函数方法、广义系统稳定性、时滞依赖H∞控制、非脆弱H∞控制、保成本控制、鲁棒控制以及TS模糊控制,包括连续的模糊系统和离散的模糊系统等问题进行了论述和研究。
本书可作为控制理论与控制工程、系统工程、信息与计算科学以及相关工程与应用专业的研究生和高年级的本科生的参考资料,也可为相关领域从事教学与科研的教师与研究人员提供参考。
作为控制系统家族的“新宠”,广义系统理论是20世纪70年代才开始形成并逐渐发展起来的现代控制理论的一个独立分支。进入21世纪之后,由于广义系统在控制理论、电路、经济、机械以及其他领域中得到了广泛的应用,相应的广义系统理论的研究也吸引了很多国内外学者的关注,正是因为广义系统比正常系统具有更一般的形式,许多正常系统的结论已经被相继推广到广义系统中。
本书共分6章,以广义系统为研究对象,通过使用线性矩阵不等式(LMIs)等主要工具,借助于李雅普诺夫(Lyapunov)函数方法,分别介绍了时滞广义系统的稳定性、时滞依赖H∞控制、非脆弱H∞控制、保成本控制以及TS模糊控制等方面的研究方法,并且对于提出的问题进行了论述和研究,主要内容如下:
在第1章绪论中对现代控制理论尤其是广义系统理论的研究背景以及结构特征进行简述。回顾了广义系统控制理论的发展状况,介绍了部分国内外学者对广义系统从不同角度的研究进展情况,其中对于具有时滞和模糊特征的两类应用比较广泛的广义系统理论做了较为详细的介绍。
本书第2章对连续和离散时滞广义系统的稳定性问题进行研究,同时给出这两类广义系统的稳定性判据;第3章介绍具有常时滞的广义系统的H∞控制问题;第4章对具有时变时滞的广义系统的H∞控制问题进行研究;第5章讨论具有状态时滞的不确定线性广义系统鲁棒控制问题;第6章介绍连续与离散两种具有广义系统特点的TS模糊系统,并对它们的稳定性和H∞控制进行了研究。
本书在相关问题中参考了张庆灵所著《广义系统》及近几年的研究资料,在此表示感谢。
由于作者的学识与研究水平有限,研究领域与视角不够宽阔,书中一定有很多缺憾与不尽如人意的地方,恳请读者指正,以抛砖语冀引玉言。
冯毅夫
2015年3月
第1章绪论1
1.1广义系统的结构特征及应用背景1
1.2广义系统理论的研究成果概述5
1.3广义时滞系统稳定性的研究6
1.4广义时滞系统H∞控制的研究7
1.5广义时滞不确定系统鲁棒控制的研究7
1.6广义TS模糊控制系统稳定性与H∞控制的研究9
第2章广义时滞系统的稳定性11
2.1广义时滞系统11
2.2连续的广义时滞系统的稳定性12
2.3离散的广义时滞系统的稳定性20
2.4数值算例22
第3章广义定常时滞系统的H∞控制24
3.1广义定常时滞系统的H∞镇定24
3.2广义定常时滞系统的时滞依赖H∞控制24
3.3广义定常时滞系统H∞状态反馈控制28
3.4数值算例31
第4章广义时变时滞系统的H∞控制34
4.1广义时变时滞系统34
4.2广义时变时滞系统的稳定与H∞性能分析34
4.3广义时变时滞系统的H∞滤波器设计40
4.4数值算例44
第5章广义时滞不确定系统的鲁棒控制47
5.1几类广义不确定系统的鲁棒控制47
5.2广义时滞系统的无源控制48
5.3广义时滞系统最优保成本控制53
5.4广义多时滞系统的非脆弱H∞鲁棒控制58
5.5数值算例63
第6章广义TS模糊系统的稳定与H∞控制67
6.1广义TS模糊系统67
6.2广义TS模糊系统模型及基本稳定性条件67
6.3宽松的广义TS模糊系统稳定性条件69
6.4广义TS模糊系统的状态反馈H∞控制74
6.5广义离散TS模糊系统H∞控制80
6.6数值算例87
参考文献89