非线性自适应控制者的工具和方法

本书总结了为期四年的欧洲“非线性及自适应控制”研究项目的主要成果.该项目由多所世界顶尖研究机构的参与.

鉴于非线性系统分析的复杂性,以及建立非线性系统理论的困难性,所以,人们绕过分析而直接研究非线性系统的综合问题.所幸的是,人们应用微分几何理论,对非线性系统的精确线性化和解耦等问题取得了实质性的突破.然而,非线性系统的参数不确定性、结构不确定性,又限制了非线性理论在工程中的应用.人们力图将非线性控制与自适应控制相结合,努力扩大非线性理论的应用范围,使非线性理论不再仅仅是实验室中或者数学家们手中的工具,而将其成为一种可以方便地解决工程问题的有效手段.

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由于非线性控制系统本身极为复杂,所以在非线性系统的文章和书籍中,充斥着大量令人望而生畏的现代数学原理和公式.本书采用理论与实际相结合的方法,对非线性自适应控制的前沿成果作了介绍,同时提供了一些具体的应用范例,致力于填补在理论与应用之间的鸿沟.

全书分为两部分:第一部分(含第1~4章)介绍了关于非线性自适应控制的最新成果.第二部分(含第5~10章)介绍了一些非线性自适应控制在工程应用中的具体案例:第5章二级倒立摆的稳定性问题;第6章分析了一个小型无人直升机的控制问题;第7章人造卫星的控制问题;第8、9章论述生物工程中的非线性控制问题;第10章非线性控制在动力系统中的应用.


本书的各章节相对独立,阅读者可以挑选自己感兴趣的部分加以细致研究.阅读本书需要对非线性理论有一定的基础,熟悉非线性系统理论的基本概念.本书适合于高等学校控制理论及其相关专业的研究生参阅,也可供从事非线性系统分析和设计的科学家和工程师参考.

刘 宇,博士生

(中国科学院声学研究所)