信息約束下的非線性控制

目錄
前言
符號與縮寫
第1章 動態(tài)網(wǎng)絡的控制問題 1
1.1 動態(tài)網(wǎng)絡與控制 1
1.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性 4
1.3 輸入到狀態(tài)穩(wěn)定性 7
1.3.1 輸入到狀態(tài)穩(wěn)定性的定義 8
1.3.2 輸入到狀態(tài)穩(wěn)定李雅普諾夫函數(shù) 13
1.4 輸入到輸出穩(wěn)定性 15
第2章 非線性小增益定理 17
2.1 基于軌跡的非線性小增益定理 20
2.2 基于李雅普諾夫函數(shù)描述的非線性小增益定理 25
2.3 小增益控制設計 29
2.3.1 增益配置 29
2.3.2 小增益控制設計的一個范例 31
2.4 注記 35
第3章 多回路非線性小增益定理 37
3.1 連續(xù)時間動態(tài)網(wǎng)絡 40
3.1.1 構(gòu)造輸入到狀態(tài)穩(wěn)定李雅普諾夫函數(shù)的基本思路 41
3.1.2 一類多回路動態(tài)網(wǎng)絡的輸入到狀態(tài)穩(wěn)定李雅普諾夫函數(shù) 42
3.1.3 連續(xù)時間動態(tài)網(wǎng)絡多回路小增益定理的證明 44
3.1.4 動力學非連續(xù)的動態(tài)網(wǎng)絡 49
3.1.5 由輸入到輸出穩(wěn)定的子系統(tǒng)構(gòu)成的動態(tài)網(wǎng)絡 50
3.2 離散時間動態(tài)網(wǎng)絡 52
3.2.1 耗散形式描述的離散時間動態(tài)網(wǎng)絡的多回路小增益定理的證明 55
3.2.2 增益裕度形式描述的離散時間動態(tài)網(wǎng)絡的多回路小增益定理的證明 58
3.3 注記 61
第4章 測量反饋控制 63
4.1 靜態(tài)狀態(tài)測量反饋控制 64
4.1.1 一種改進的增益配置方法 64
4.1.2 高階非線性系統(tǒng)的情形 68
4.1.3 迭代設計 70
4.1.4 基于多回路非線性小增益定理的系統(tǒng)集成 73
4.2 事件觸發(fā)和自觸發(fā)控制 76
4.2.1 事件觸發(fā)控制的小增益條件 78
4.2.2 存在外部干擾的事件觸發(fā)控制和自觸發(fā)控制 82
4.2.3 非線性不確定系統(tǒng)的事件觸發(fā)控制 87
4.3 注記 90
第5章 非線性系統(tǒng)的量化控制 92
5.1 靜態(tài)量化：扇形域方法 93
5.1.1 迭代設計 97
5.1.2 量化控制器設計 100
5.1.3 基于多回路小增益定理的閉環(huán)量化控制系統(tǒng)集成 100
5.1.4 數(shù)值例子 105
5.2 動態(tài)量化控制 107
5.2.1 問題描述 109
5.2.2 量化器 111
5.2.3 量化控制器的結(jié)構(gòu)和控制目標 111
5.2.4 基于集值映射的靜態(tài)量化控制迭代設計 113
5.2.5 量化控制器 117
5.2.6 基于小增益的系統(tǒng)分析和閉環(huán)量化系統(tǒng)的嵌套不變集 117
5.2.7 量化控制律的設計步驟 120
5.2.8 動態(tài)量化 121
5.3 注記 127
第6章 分布式非線性控制 129
6.1 有向圖中的一個多回路小增益結(jié)果 132
6.2 分布式輸出反饋控制 133
6.2.1 分布式輸出反饋控制器 136
6.2.2 基于多回路小增益的系統(tǒng)集成 137
6.2.3 對信息交換時滯的魯棒性 138
6.2.4 受控自主體的界能觀和輸入到輸出穩(wěn)定性的證明 139
6.3 非完整移動機器人的編隊控制 143
6.3.1 動態(tài)反饋線性化 145
6.3.2 一類實現(xiàn)輸入到輸出穩(wěn)定的控制律 146
6.3.3 分布式編隊控制器設計 152
6.3.4 小增益分析和定理6.2的證明 155
6.3.5 對相對位置測量誤差的魯棒性 157
6.3.6 數(shù)值例子 158
6.4 具有切換拓撲的分布式控制 160
6.4.1 強輸出一致性問題 161
6.4.2 一類非線性系統(tǒng)的性質(zhì) 161
6.4.3 命題6.2的證明 163
6.4.4 具有切換拓撲的強輸出一致性問題的主要結(jié)論 171
6.4.5 定理6.3的證明 173
6.4.6 移動機器人的分布式編隊控制 179
6.4.7 仿真結(jié)果 184
6.5 注記 187
附錄 188
附錄 A 與比較函數(shù)相關的幾個引理 188
附錄 B 第4章和第5章中部分結(jié)論的證明 191
B.1 引理4.2的證明 191
B.2 引理5.1的證明 192
B.3 引理5.3的證明 194
B.4 引理5.4的證明 196
B.5 引理5.5的證明 198
B.6 引理5.8的證明 202
參考文獻 204