鲁棒与最优控制：H-infinity理论解析

"H-infinity 控制 - 鲁棒控制和最优控制的经典教材 内容翔实" 本书《H-infinity 控制》是鲁棒控制和最优控制领域的一本权威教材，由周克敏与John C. Doyle和Keith Glover合著，由Prentice Hall出版社出版。这本书旨在为读者提供鲁棒控制理论和最优控制理论的全面理解，内容丰富，适合于教学和自学。 一、鲁棒控制 鲁棒控制（Robust Control）是控制理论的一个分支，主要关注在系统参数不确定或存在外部扰动的情况下，设计控制器以确保系统的性能稳定性和鲁棒性。它旨在设计一个控制器，即使在面对模型的不精确性或实际系统与理想模型之间的偏差时，也能保证系统的性能指标。鲁棒控制的核心是找到一个能应对各种可能的不确定性情况的控制策略，这通常涉及到对系统不确定性的量化和建模。 二、最优控制 最优控制（Optimal Control）是另一种控制理论，其目标是在满足一定约束条件下，寻找使某个性能指标（如能量消耗、时间或输出质量）达到最优的控制输入。这通常通过求解著名的贝尔曼方程或者哈密顿-雅可比-贝尔曼方程来实现。最优控制可以应用于诸如航天器轨迹规划、电力系统调度等众多工程领域。 三、H-infinity 控制 H-infinity 控制是一种鲁棒控制策略，它基于数学上的H-infinity范数概念，旨在最小化系统对外部干扰的响应，同时保持系统内部稳定性。这种方法不仅考虑了系统的稳定性，还考虑了性能指标，即系统的输出在所有可能的干扰下都应保持在可接受的范围内。H-infinity 控制理论提供了一种统一的框架，使得设计者可以同时处理稳定性、性能和鲁棒性问题。 书中内容涵盖了线性代数基础，如线性子空间、特征值和特征向量、矩阵逆公式、矩阵微积分以及克罗内克积和克罗内克和等，这些都是理解和应用H-infinity 控制的基础。此外，书中还可能涉及其他高级主题，如状态空间模型、李雅普诺夫稳定性分析、鲁棒控制器设计方法和H-infinity优化算法等。 通过学习《H-infinity 控制》，读者不仅能掌握鲁棒控制和最优控制的基本原理，还能深入理解H-infinity 控制的实用性和有效性，这对于从事控制系统设计和分析的工程师来说是一份宝贵的资源。书中的历史视角、使用指南以及亮点介绍帮助读者更好地理解这一领域的演变和发展，并能够有效地利用这些理论解决实际工程问题。