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第1章 绪论 1

1.1 非线性系统的特点及非线性控制系统概述 1

1.2 非线性控制系统的数学描述 3

1.3 非线性控制系统常用的分析与设计方法 4

1.3.1 相平面分析法 4

1.3.2 描述函数法 5

1.3.3 李雅普诺夫法 5

1.3.4 非线性系统的微分几何方法 5

1.3.5 非线性系统的鲁棒控制 6

1.4 本书简介 7

主要参考文献 7

第2章 非线性系统的自适应输出反馈控制 9

2.1 概述 9

2.2 带有附加输出导数的参数输出反馈系统 14

2.2.1 系统描述 14

2.2.2 坐标变换 15

2.2.3 滤波器设计 17

2.2.4 自适应控制设计：高频控制增益符号已知 18

2.2.5 自适应控制设计：高频控制增益符号未知 23

2.3 带有未知虚拟控制增益符号（UVCGS）的非线性系统 27

2.3.1 引言 27

2.3.2 问题的描述 27

2.3.3 坐标变换与参数重定义 28

2.3.4 自适应输出反馈控制器设计 29

2.3.5 仿真结果 33

2.3.6 小结 35

2.4 带有UVCGS和附加输出导数的参数输出反馈系统 35

2.4.1 系统描述 36

2.4.2 坐标变换和参数重定义 36

2.4.3 滤波器设计 40

2.4.4 自适应控制设计 41

2.4.5 仿真实例 44

2.4.6 小结 47

2.5 带有UVCGS的一类三阶非线性系统 48

2.5.1 引言 48

2.5.2 坐标变换及参数重定义 49

2.5.3 自适应输出反馈控制器设计 51

2.5.4 小结 56

2.6 一类匹配不确定非线性系统输出反馈控制 57

2.6.1 系统描述 58

2.6.2 自适应观测器设计 59

2.6.3 Backstepping控制器设计 61

2.6.4 稳定性分析 67

2.6.5 小结 69

2.7 一类严反馈非线性不确定系统 69

2.7.1 系统描述 69

2.7.2 自适应观测器设计 70

2.7.3 Backstepping控制器设计 74

2.7.4 稳定性分析 77

2.7.5 小结 78

主要参考文献 79

第3章 欠驱动系统的迭代滑模控制 85

3.1 非线性滑模的分解迭代设计 85

3.1.1 传统反馈控制的滑模特性 86

3.1.2 非线性迭代滑模与增量反馈 90

3.2 欠驱动系统的非线性滑模控制设计 96

3.2.1 多变量系统的滑模迭代设计 97

3.2.2 单级倒立摆系统的非线性反馈设计 100

3.2.3 链式系统的时变反馈控制 104

3.2.4 非完整积分器的光滑反馈镇定 109

3.2.5 基于标准形的轮式移动机器人镇定控制 113

3.3 基于虚拟向导的最优路径控制 116

3.3.1 虚拟向导的概念 116

3.3.2 轮式移动机器人虚拟向导控制设计 119

3.3.3 欠驱动船舶定位控制 125

3.4 小结 131

主要参考文献 132

第4章 不确定非线性系统的自适应模糊控制设计 135

4.1 概述 135

4.2 相关基础知识准备 139

4.2.1 模糊系统简介 139

4.3 基于动态面控制方法和模糊逼近器的自适应控制设计 148

4.3.1 基于MLPA算法与DSC方法的自适应模糊控制设计（一） 150

4.3.2 基于MLPA算法与DSC方法的自适应模糊控制设计（二） 166

4.3.3 小结 177

4.4 本章小结 178

主要参考文献 178

第5章 基于克隆选择优化的自适应控制 185

5.1 概述 185

5.2 全局优化的动态克隆选择算法 186

5.2.1 克隆选择操作算子 187

5.2.2 启发式自适应免疫克隆选择算法 190

5.2.3 分级变异的动态克隆选择算法 190

5.2.4 仿真研究 191

5.3 基于控制器参数优化的克隆选择自适应控制 193

5.3.1 基于控制器参数优化的克隆选择自适应控制系统 193

5.3.2 基于控制器参数优化的克隆选择自适应控制算法 195

5.3.3 仿真研究及结果分析 197

5.4 基于线性化模型辨识的克隆选择自适应控制 199

5.4.1 问题描述 200

5.4.2 不确定非线性系统的克隆选择在线模型辨识 202

5.4.3 不确定非线性系统的克隆选择自适应控制 204

5.4.4 仿真研究及结果分析 206

5.5 小结 213

主要参考文献 214

第6章 基于广义模糊CMAC的自适应控制 217

6.1 概述 217

6.2 CMAC与广义模糊CMAC 220

6.2.1 CMAC 221

6.2.2 广义模糊CMAC 225

6.2.3 函数逼近仿真研究 232

6.3 带参考模型的广义模糊CMAC自适应控制 235

6.3.1 带参考模型的GFAC自适应控制 235

6.3.2 带参考模型的FGA-GFAC自适应控制 237

6.3.3 仿真研究 240

6.4 带资格迹的广义模糊CMAC自适应控制 243

6.4.1 资格迹 244

6.4.2 控制系统结构 245

6.4.3 自适应学习控制算法 247

6.4.4 控制算法的实现 250

6.4.5 仿真研究 258

主要参考文献 264