ПРЕДИСЛОВИЕ | 6 |
ВВЕДЕНИЕ | 7 |
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ | 14 |
|
Часть 1. ПОЛНОСТЬЮ ОПРЕДЕЛЁННЫЕ СИСТЕМЫ |
Глава 1. ОПИСАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ | 16 |
1.1. Пространство состояний | 16 |
1.2. Передаточная функция | 19 |
1.3. Операторный подход | 26 |
1.3.1. Нормы сигналов (26). 1.3.2. Нормы операторов (28). 1.3.3. Нормы передаточных функций (30). |
1.4. Одномерные системы | 34 |
1.5. Выводы | 42 |
|
Глава 2. ВИДЫ УПРАВЛЕНИЯ | 45 |
2.1. Программное управление. Управляемость | 45 |
2.2. Обратная связь по состоянию | 51 |
2.3. Обратная связь по выходу. Наблюдаемость | 53 |
2.4. Частотные методы | 55 |
2.5. Выводы | 60 |
|
Глава 3. УСТОЙЧИВОСТЬ | 64 |
3.1. Устойчивость линейных непрерывных систем | 64 |
3.1.1. Невозмущённые системы (64). 3.1.2. Вомущённые системы (71) |
3.2. Устойчивость линейных дискретных систем | 73 |
3.3. Критерии устойчивости полиномов | 76 |
3.3.1. Графические критерии (77). 3.3.2. Алгебраические критерии (82). 3.3.3. Устойчивость дискретных полиномов (84). |
3.4. Частотные критерии устойчивости замкнутых систем | 87 |
3.5. Множества достижимости для устойчивых систем | 93 |
3.5.1. L2-норма (94). 3.5.2. L¥-норма (96). 3.5.3. Интегральные оценки (100) | |
3.6. Сверхустойчивость | 102 |
3.6.1. Сверхустойчивость линейных стационарных систем (103). 3.6.2. Нестационарные системы и другие вопросы сверхустойчивости (105) |
3.7. Выводы | 109 |
|
Глава 4. СТАБИЛИЗАЦИЯ | 114 |
4.1. Стабилизация с помощью регуляторов низкого порядка | 114 |
4.1.1. P-регулятор (115). 4.1.2. D-разбиение (119). 4.1.3. Дискретные системы (122) |
4.2. Общий вид стабилизирующих регуляторов | 123 |
4.3. Размещение полюсов | 128 |
4.4. Квадратичная стабилизация | 134 |
4.5. Сверхстабилизация | 136 |
4.6. Выводы | 140 |
|
Глава 5. ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ | 143 |
5.1. Линейно-квадратичный регулятор | 143 |
5.1.1. Принцип максимума (144). 5.1.2. Уравнение Риккати (147). 5.1.3. Функция Ляпунова и линейные матричные неравенства (148) |
5.2. H¥-оптимизация | 151 |
5.2.1. Решение в частотной области (153). 5.2.2. Решение в пространстве состояний (155) |
5.3. Подавление ограниченных возмущений | 158 |
5.3.1. l1-оптимизация (159). 5.3.2. Использование сверхустойчивости (164). 5.3.3. Использование инвариантных множеств (167) |
5.4. Выводы | 169 |
|
Часть 2. СИСТЕМЫ С НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЬЮ (РОБАСТНАЯ ТЕОРИЯ) |
Глава 6. ВИДЫ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ | 173 |
6.1. Параметрическая неопределённость | 173 |
6.2. Частотная неопределённость | 177 |
6.3. Нестационарные и нелинейные возмущения | 181 |
6.4. Вероятностный подход к робастности | 181 |
6.5. Выводы | 182 |
|
Глава 7. РОБАСТНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ |
7.1. Робастная устойчивость полиномов | 186 |
7.2. Робастная устойчивость матриц | 197 |
7.3. Робастная устойчивость при неопределённых передаточных функциях | 204 |
7.4. m-анализ | 212 |
7.5. Вероятностный подход к робастной устойчивости | 216 |
7.5.1. Метод Монте-Карло (216). 7.5.2. Вероятностные аппроксимации критериев робастной устойчивости (218). 7.5.3. Свойства случайных матриц (221) |
7.6. Выводы | 221 |
|
Глава 8. РОБАСТНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ | 226 |
8.1. Робастная стабилизация с помощью регуляторов низкого порядка | 226 |
8.2. Робастная квадратичная стабилизация | 231 |
8.3. Робастный линейно-квадратичный регулятор | 232 |
8.4. Робастная стабилизация с помощью H¥-оптимизации | 234 |
8.5. m-синтез | 239 |
8.6. Выводы | 241 |
Глава 9. НЕРЕШЁННЫЕ ЗАДАЧИ | 243 |
9.1. Стабилизация регулятором заданной структуры | 243 |
9.2. Одновременная стабилизация | 249 |
9.3. Линейно-квадратичная оптимизация: регуляторы заданной структуры и робастность | 252 |
9.4. Другие проблемы | 255 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ | 256 |
1. Определитель, характеристический полином, след | 256 |
2. Положительно-определённая матрица | 257 |
3. Блочные матрицы и лемма Шура | 257 |
4. S-теорема | 258 |
5. Нормы матриц | 258 |
6. Матричные разложения | 261 |
6.1. Приведение к диагональной форме (261). 6.2. Приведение к жордановой форме (261). 6.3. Приведение к Фробениусовой форме (262). 6.4. Приведение к вещественной блочно-диагональной форме (263). 6.5. Сингулярное разложение (263). 6.6. Каноническая управляемая форма. Управляемость (264) |
7. Функции от матриц | 265 |
7.1. Функции от матричного аргумента (265). 7.2. Матричная экспонента (267) | |
8. Решение полиномиальных и родственных уравнений | 268 |
9. Матричные уравнения и неравенства | 270 |
9.1. Уравнение Ляпунова (270). 9.2. Уравнение Риккати (272) | |
10. Теория возмущений | 273 |
10.1. Непрерывная зависимость корней полинома от коэффициентов (273). 10.2. Непрерывная зависимость собственных значений матрицы от её элементов (274). 10.3. Линейная теория возмущений (275). 10.4. Круги Гершгорина (275) | |
11. Одна теорема двойственности | 276 |
|
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ КОММЕНТАРИЙ | 277 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | 286 |
РУССКО-АНГЛИЙСКИЙ СЛОВАРИК ПО УПРАВЛЕНИЮ | 295 |
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ | 299 |