非线性系统(第三版):深度解析与控制策略

5星 · 超过95%的资源 需积分: 38 97 下载量 89 浏览量 更新于2024-07-17 4 收藏 16.5MB PDF 举报
"非线性系统(第三版, 英文版) by Hassan K. Khalil" 是一本经典的非线性系统教材,适用于各种电子阅读器,包含手工制作的目录和书签,方便读者查阅。这本书是高清无水印版本,提供深入的非线性系统理论知识。 该书分为四个主要部分,旨在逐步引导读者理解非线性系统的复杂性质和分析方法: 1. 基本分析部分:这部分涵盖了非线性系统的基础概念,包括系统的定义、分类以及非线性特性。它还介绍了一些基本的分析技术,如相平面分析、动力学方程的解法、平衡点的稳定性分析和极限环的形成条件。此外,这一部分可能会讲解非线性微分方程的近似方法,如泰勒展开和同宿轨道的概念。 2. 反馈系统分析:这部分专注于输入-输出稳定性和无源性理论在非线性系统中的应用。书中可能讨论了李雅普诺夫函数和李雅普诺夫稳定性定理,以及如何通过这些工具分析反馈系统在频域内的行为。还会涉及传递函数和根轨迹分析,以理解非线性系统的动态响应。 3. 现代分析部分:这部分介绍了一些现代非线性系统分析的先进方法,如Lyapunov-Krasovskii函数和扰动系统的稳定性分析。扰动理论探讨了系统在存在外部或内部扰动时的行为,而平均化方法则用于处理快速变化的动态成分。此外,奇异扰动理论研究了在特定条件下,如何忽略某些扰动来简化问题。 4. 非线性反馈控制:这部分深入探讨了非线性控制系统的设计策略。首先,反馈线性化是一种将非线性系统转化为线性系统的方法,使得经典控制理论可以应用于非线性系统。接着,书中会介绍滑模控制,这种控制策略使系统状态能够沿着预定的滑动表面运动,达到鲁棒控制的效果。此外,还有李雅普诺夫再设计、反步法、基于无源性的控制和高增益观测器等非线性设计工具,这些都是为了应对非线性系统中的挑战并实现稳定的控制性能。 Hassan K. Khalil 的《非线性系统》第三版不仅提供了丰富的理论基础,还包含了大量的实例和习题,以帮助读者巩固所学知识并将其应用到实际问题中。这本书对于学习和研究非线性系统理论及其在工程领域的应用来说,是一份不可或缺的资源。