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第1章 控制系统的稳定性1

1.1 稳定性概念1

1.2 李雅普诺夫稳定性定理4

1.3 线性离散系统李雅普诺夫稳定性分析6

1.4 约束系统的稳定性分析7

1.4.1 状态反馈控制系统稳定性分析8

1.4.2 输出反馈控制系统稳定性分析18

1.5 鲁棒稳定性33

1.5.1 不确定状态空间模型33

1.5.2 二次稳定性35

1.6 干扰抑制问题37

参考文献39

第2章 H∞控制理论41

2.1 连续时间系统41

2.2 离散系统44

2.3 控制器设计46

2.3.1 状态反馈H∞控制46

2.3.2 输出反馈H∞控制48

2.3.3 静态输出反馈H∞控制51

参考文献56

第3章 受约束系统的输出H∞控制57

3.1 问题描述57

3.1.1 无约束输出反馈控制器设计58

3.1.2 受约束系统的H∞输出反馈控制60

3.2 输出反馈的滚动时域H∞控制方法62

3.2.1 滚动时域优化62

3.2.2 可行性及闭环系统性能64

3.3 仿真研究65

参考文献69

第4章 鲁棒H∞控制70

4.1 鲁棒H∞动态输出反馈控制70

4.2 鲁棒H∞静态输出反馈控制74

4.2.1 问题描述74

4.2.2 不确定系统的H∞静态输出反馈控制75

4.2.3 静态输出反馈滚动时域H∞控制方法80

4.2.4 仿真研究83

第5章 时滞系统基于状态反馈的鲁棒镇定86

5.1 时滞系统的稳定性86

5.1.1 频域分析法87

5.1.2 时域分析法88

5.2 时滞系统基于状态反馈的鲁棒镇定90

5.2.1 基于Riccati方程或Riccati不等式方法90

5.2.2 基于线性矩阵不等式方法91

5.2.3 具有时变状态和输入时滞线性不确定系统鲁棒镇定方法92

5.2.4 小结105

参考文献105

第6章 时滞系统基于观测器状态反馈及输出反馈的鲁棒镇定107

6.1 时滞系统基于观测器状态反馈的鲁棒镇定108

6.1.1 具有未知固定状态时滞线性不确定系统基于观测器的鲁棒镇定方法108

6.1.2 具有时变状态时滞线性不确定系统基于观测器的鲁棒镇定方法117

6.1.3 小结122

6.2 时滞系统基于输出反馈的鲁棒镇定122

6.2.1 静态输出反馈123

6.2.2 动态输出反馈126

6.2.3 数值算例与仿真研究130

6.2.4 小结131

参考文献131

第7章鲁 棒控制的应用134

7.1 滚动时域H∞输出反馈控制在主动悬架控制中的应用134

7.1.1 主动悬架系统及其性能描述135

7.1.2 动态输出反馈的滚动时域H∞主动悬架控制137

7.1.3 仿真研究142

7.2 H∞鲁棒跟踪控制在轧机调速系统中的应用147

7.2.1 问题描述147

7.2.2 约束系统的滚动时域H∞跟踪控制148

7.2.3 H∞鲁棒跟踪控制在穿孔轧机调速系统的应用150

7.3 用滚动时域H∞跟踪控制实现的混沌同步化153

7.3.1 问题描述153

7.3.2 滚动时域H∞跟踪控制混沌同步154

7.3.3 仿真结果156

7.4 鲁棒镇定在网络控制系统中的应用158

7.5 网络控制系统的概念与数学模型159

7.6 网络控制系统的稳定性分析166

7.7 网络控制系统鲁棒镇定控制器设计168

7.8 小结171

参考文献172

附录A 线性矩阵不等式173

A.1 线性矩阵不等式的表示式173

A.1.1 线性矩阵不等式的一般表示173

A.1.2 可转化为线性矩阵不等式表示的问题173

A.2 一些标准的线性矩阵不等式问题174

附录B Matlab LMI工具箱简介178

B.1 线性矩阵不等式及相关术语178

B.2 确定线性矩阵不等式179

B.3 线性矩阵不等式求解器185

附录C 相关引理194