非線性滑模重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì)與飽和主動(dòng)容錯(cuò)控制

目錄前言第1章 線性滑模故障重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì)方法 11.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制基本理論 11.1.1 滑模控制基本原理 21.1.2 等效控制與滑動(dòng)模態(tài)方程 41.1.3 滑動(dòng)模態(tài)的不變性 51.1.4 抖振問題 61.2 滑模狀態(tài)觀測器基本概念 81.2.1 能觀性 101.2.2 漸近狀態(tài)觀測器 171.2.3 能觀性與構(gòu)造狀態(tài)觀測器的關(guān)系 171.2.4滑模觀測器匹配條件 181.3 Utkin滑模觀測器設(shè)計(jì)方法 191.4 Walcott-Zak滑模觀測器設(shè)計(jì)方法 201.5 線性矩陣不等式滑模觀測器設(shè)計(jì)方法 211.6 小結(jié) 25第2章 基于全局微分同胚變換的魯棒高增益滑模觀測器設(shè)計(jì) 262.1 引言 262.2 預(yù)備知識(shí) 292.2.1 微分流形 292.2.2 李導(dǎo)數(shù)、李代數(shù) 292.2.3 相對(duì)階 312.2.4 高增益觀測器 312.3 多輸入多輸出仿射非線性系統(tǒng)描述 342.4 全局微分同胚變換 352.5 觀測器控制增益設(shè)計(jì) 362.5.1 控制增益設(shè)計(jì) 372.5.2 滑模增益設(shè)計(jì) 392.6 魯棒故障檢測程式 402.7 數(shù)值算例 402.8 小結(jié) 44第3章 不匹配非線性系統(tǒng)滑模故障重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì) 453.1 引言 453.2 預(yù)備知識(shí) 453.3 不匹配非線性系統(tǒng)描述 483.4 輔助輸出構(gòu)建及估計(jì) 483.5 自適應(yīng)律設(shè)計(jì) 513.6 觀測器控制增益設(shè)計(jì) 513.6.1 觀測器增益矩陣LMI解算 523.6.2 滑模增益解算 533.7 重構(gòu)程式 553.8 數(shù)值算例 563.9 小結(jié) 60第4章 二階非奇異終端非線性滑模故障重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì) 624.1 引言 624.2 非線性系統(tǒng)描述 624.3 降維系統(tǒng)構(gòu)建 634.4 二階非奇異終端滑模重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì) 644.5 觀測器控制增益設(shè)計(jì) 654.5.1 觀測器增益LMI解算程式 654.5.2 滑模增益設(shè)計(jì) 674.6 重構(gòu)程式 694.7 數(shù)值算例 704.8 小結(jié) 76第5章 綜合魯棒性的非線性滑模故障重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì) 775.1 引言 775.2 預(yù)備知識(shí) 785.3 基于H∞控制的非線性滑模魯棒重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì) 795.3.1 執(zhí)行器及傳感器同時(shí)故障非線性系統(tǒng)描述 805.3.2 增維系統(tǒng)構(gòu)建 805.3.3 線性變換矩陣設(shè)計(jì) 825.3.4 LMI的魯棒性設(shè)計(jì)程式 835.3.5 觀測器控制增益設(shè)計(jì) 845.3.6 重構(gòu)程式 885.3.7 數(shù)值算例 905.4 綜合自適應(yīng)控制的非線性廣義滑模魯棒重構(gòu)觀測器設(shè)計(jì) 945.4.1 含輸出噪聲多故障并發(fā)非線性系統(tǒng)描述 945.4.2 廣義系統(tǒng)構(gòu)建 955.4.3 含自適應(yīng)律的廣義滑模觀測器設(shè)計(jì) 975.4.4 觀測器控制增益設(shè)計(jì) 995.4.5 重構(gòu)程式 1005.4.6 數(shù)值算例 1025.5 小結(jié) 106第6章 基于自適應(yīng)律及凸組合設(shè)計(jì)的飽和主動(dòng)容錯(cuò)控制 1076.1 引言 1076.2 預(yù)備知識(shí) 1086.2.1 有界范數(shù)及L2穩(wěn)定性 1086.2.2 凸集 1116.2.3 飽和描述扇形區(qū)域法 1126.2.4 飽和描述線性凸包法 1146.3 飽和約束非線性系統(tǒng)描述 1156.4 應(yīng)對(duì)飽和的凸組合控制輸入設(shè)計(jì) 1166.5 自適應(yīng)律設(shè)計(jì) 1186.6 觀測器控制增益解算 1186.7 數(shù)值算例 1216.8 小結(jié) 125第7章 綜合吸引域優(yōu)化的飽和非線性系統(tǒng)多目標(biāo)主動(dòng)容錯(cuò)控制 1277.1 引言 1277.2 預(yù)備知識(shí) 1287.2.1 有界實(shí)引理 1287.2.2 吸引域及不變集 1297.3 非線性系統(tǒng)描述 1357.4 綜合自適應(yīng)律的主動(dòng)容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì) 1357.5 控制增益的LMI解算 1377.6 吸引域優(yōu)化設(shè)計(jì) 1407.7 數(shù)值算例 1417.8 小結(jié) 143第8章 應(yīng)用研究 1458.1 引言 1458.2 飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)應(yīng)用 1458.2.1 系統(tǒng)模型 1468.2.2 基于自適應(yīng)魯棒滑模觀測器的伺服系統(tǒng)故障重構(gòu) 1498.2.3 多故障并發(fā)伺服系統(tǒng)的主動(dòng)容錯(cuò)跟蹤控制 1528.3 飛控系統(tǒng)應(yīng)用 1558.3.1 飛控系統(tǒng)模型 1558.3.2 飛機(jī)舵面故障模型分析 1648.3.3 控制輸入幅值飽和的飛控系統(tǒng)容錯(cuò)控制 1668.4 小結(jié) 173參考文獻(xiàn) 174