《大系统建模与控制》求取 ⇩

译者前言1

序1

第一章　大系统导论1

1.1　历史背景1

目录1

1.2　递阶结构2

1.3　分散控制4

1.4　本书范围5

习题6

2.1　概述7

第二章　大系统建模：时域方法7

2.2　集结法9

2.2.1　精确集结法和模态集结法12

2.2.2　连分式集结法21

2.2.3　链式集结法26

2.3　摄动法34

2.3.1　弱耦合模型34

2.3.2　强耦合模型40

2.3.2.a　边界层校正43

2.3.2.b　时标分离44

2.3.2.c　多重建模51

2.4　描述变量法52

2.4.1　描述变量系统53

2.4.2　可解性和可条件性55

2.4.3　时不变性57

2.4.4　正移算法58

2.5　讨论和结论60

习题63

第三章　大系统建模：频域方法68

3.1 概述68

3.2　矩量匹配法69

3.3　帕德近似法74

3.4　劳斯近似法78

3.5　连分式法83

3.6　误差极小化法87

3.7　混合方法和不稳定系统90

3.7.1　帕德-模态法91

3.7.2　帕德-劳斯法91

3.8 多输入多输出系统的降阶93

3.8.1　矩阵连分式法94

3.8.2　模态-连分式法95

3.8.3　帕德-模态法96

3.9　频率响应的比较98

3.10　讨论和结论101

习题105

第四章　大系统的递阶控制107

4.1　概述107

4.2　递阶结构的协调110

4.2.1　模型协调法111

4.2.2　目标协调法112

4.3　连续时间系统的开环递阶控制114

4.3.1　线性系统的二级协调116

4.3.2　相互作用预测法125

4.3.3 目标协调法和奇异性134

4.3.3.a　重新表达形式1136

4.3.3.b　重新表达形式2137

4.4　连续时间系统的闭环递阶控制138

4.4.1 用相互作用预测法的闭环控制139

4.4.2　用结构摄动法的闭环控制143

4.5　离散时间系统的递阶控制156

4.5.1　离散时间系统的三级协调156

4.5.2　有时滞的离散时间系统165

4.5.2.a　k＝0的问题166

4.5.2.b　k＝1，2，…，K－1的问题167

4.5.2.c　k＝K的问题168

4.5.3　相互作用预测法170

4.5.4　结构摄动法174

4.5.5　共态预测法180

4.6　讨论和结论190

习题194

第五章　大系统的分散控制197

5.1　概述197

5.2　分散问题的表达方式198

5.2.2　问题2——分散伺服机构199

5.2.1　问题1——分散稳定化199

5.2.3　问题3——分散随机控制201

5.3　分散稳定化202

5.3.1　固定多项式和固定模式202

5.3.2　用动态补偿的稳定化207

5.3.3　用局部状态反馈的稳定化213

5.3.4　用多级控制的稳定化223

5.3.5　指数稳定化229

5.3.6　用动态递阶控制的稳定化235

5.3.7　用局部状态反馈的一般稳定化238

5.3.7.a　时变系统和反馈控制238

5.3.7.b　时不变系统和反馈控制242

5.3.7.c　时不变系统和时变反馈控制245

5.4　分散鲁棒控制247

5.4.1　约束和定义248

5.4.1.a　校正控制综合约束248

5.4.1.b　分散鲁棒控制问题248

5.4.2　稳态跟踪增益矩阵及其计算249

5.4.2.a　T1（i,j）的计算250

5.4.2.b　T1（i,j,K？）的计算250

5.4.3　分散鲁棒控制器的存在性252

5.4.4　控制结构和算法260

5.4.5　顺序稳定鲁棒控制器267

5.5　分散随机控制274

5.5.1　非分散解274

5.5.2　分散解275

5.5.3　连续时间系统的解279

5.5.3.a　非分散情况280

5.5.3.b　分散情况281

5.6　讨论和结论282

习题286

6.1 概述290

第六章　大系统的次优设计290

6.2　线性时不变大系统的次优控制291

6.2.1　集结法291

6.2.2　摄动法300

6.2.2.a　正则摄动法300

6.2.2.b　奇异摄动法305

6.2.2.c　多重时标法315

6.2.3　递阶控制与分散控制法318

6.2.3.a　用无约束极小化的最优分散控制321

6.2.3.b　用顺序最优化的分散控制325

6.3.1　用灵敏度法的次优控制328

6.3　非线性大系统的次优控制328

6.3.2　用相互作用预测法的递阶控制336

6.3.3　用摄动和灵敏度法的次优控制348

6.3.3.a　两点边值问题的嵌入解法352

6.3.3.b　摄动法的一种应用356

6.4　时滞大系统的次优控制365

6.4.1 耦合时滞大系统的次优控制367

6.4.2　串联时滞大系统的次优控制380

6.4.3　非串联时滞大系统的递阶控制386

6.5　次优费用泛函的边界394

6.5.1　集结引起的次优性395

6.5.2　摄动引起的次优性397

6.5.3.a　结构摄动400

6.5.3　递阶控制的次优性400

6.5.3.b　拉格朗日对偶性404

6.5.4　时滞大系统的次优性406

6.5.5　非线性大系统的次优性411

6.6　大系统的状态估计414

6.7　讨论和结论428

习题432

第七章　大系统的结构特性434

7.1　概述434

7.2.1　定义和问题表述437

7.2　李亚普诺夫稳定性方法437

7.2.2　稳定性准则440

7.2.3　联结稳定性445

7.2.3.a　系统结构和摄动445

7.2.3.b　联结稳定性准则448

7.3　输入输出稳定性方法453

7.3.1　问题开发和表述453

7.3.2　输入输出稳定性准则457

7.4　复合系统的可控性和可观测性459

7.4.1　频域法460

7.4.1.a　串并联系统461

7.4.1.b　闭环复合系统464

7.4.2　广义合成法466

7.4.3　系统可联结性法473

7.4.3.a　基本定义473

7.4.3.b　可控性和可观测性的条件477

7.5　结构可控性和可观测性479

7.5.1　矩阵的结构和秩480

7.5.2　结构可控性的条件483

7.5.3　用系统可联结性的结构可控性和可观测性488

7.6.1　线性时不变奇异摄动系统的可控性490

7.6　奇异摄动系统的可控性490

7.6.2　线性时变奇异摄动系统的可控性492

7.6.3　拟线性系统的可控性497

7.7　讨论和结论501

7.7.1　大系统稳定性的讨论501

7.7.2　大系统可控性和可观测性的讨论506

习题508

习题选解和答案512

符号表539

索引542

参考文献563