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第1章 预备知识2

1.1稳定性理论2

1.1.1 Lyapunov稳定性理论2

1.1.2 LaSalle不变集定理4

1.2 Lq函数空间6

1.2.1 Lq空间及其扩展6

1.2.2 Lq稳定性和Lq增益7

1.3微分几何8

1.3.1非线性坐标变换与微分同胚8

1.3.2李导数9

1.3.3李括号11

1.3.4向量场集合的对合性13

1.3.5相对阶15

第2章 反馈线性化控制理论及其应用20

2.1状态反馈线性化控制理论20

2.1.1单输入/单输出非线性系统状态反馈线性化20

2.1.2多输入/多输出非线性系统状态反馈线性化34

2.2输入/输出反馈线性化控制理论39

2.2.1单输入/单输出反馈线性化控制理论39

2.2.2多输入/多输出反馈线性化控制理论41

2.3非线性系统的零动态设计方法44

2.3.1零动态设计方法Ⅰ45

2.3.2零动态设计方法Ⅱ49

2.4反馈线性化控制理论在电能质量控制中的应用55

2.4.1反馈线性化控制理论在有源滤波器中的应用55

2.4.2反馈线性化控制理论在同步补偿器中的应用59

2.5反馈线性化控制理论在新能源中的应用62

2.5.1反馈线性化控制理论在光伏逆变器中的应用62

2.5.2反馈线性化控制理论在风力发电中的应用68

第3章 无源控制理论及其应用78

3.1系统的耗散性和无源性78

3.1.1物理系统的基本性能78

3.1.2系统的耗散性和无源性定义79

3.1.3耗散性、无源性与稳定性81

3.1.4耗散性与L2增益84

3.1.5复联系统的无源性87

3.2系统无源性的判断88

3.2.1系统的零状态可检测性88

3.2.2 KYP定理90

3.2.3相对阶与无源性91

3.3基于欧拉-拉格朗日方程的系统无源性设计94

3.3.1系统的欧拉-拉格朗日方程94

3.3.2考虑外部作用时系统的欧拉-拉格朗日方程96

3.3.3系统的欧拉-拉格朗日误差方程99

3.3.4基于欧拉-拉格朗日方程的系统无源控制器设计101

3.4基于哈密顿方程的系统无源性设计107

3.4.1哈密顿方程及其系统107

3.4.2端口受控哈密顿系统的基本性能111

3.4.3端口受控的耗散哈密顿系统114

3.4.4端口受控的耗散哈密顿系统标准反馈互联控制117

3.4.5基于循环无源性的端口受控的耗散哈密顿系统互联控制123

3.4.6基于无源性的端口受控的耗散哈密顿系统控制135

3.5无源控制理论在电能质量控制中的应用140

3.5.1无源控制理论在电力补偿器中的应用140

3.5.2无源控制理论在电力滤波器中的应用143

3.6无源控制理论在新能源中的应用147

3.6.1无源控制理论在太阳能发电中的应用147

3.6.2无源控制理论在风力发电中的应用152

3.7无源控制理论在电能变换器中的应用158

3.7.1无源控制理论在矩阵变换器中的应用158

3.7.2无源控制理论在三电平三相NPC电压型整流器中的应用164

第4章 自抗扰控制技术及其应用180

4.1自抗扰控制技术简介180

4.1.1 PID控制的优缺点180

4.1.2自抗扰控制技术的特点181

4.2非线性跟踪-微分器183

4.2.1跟踪-微分器的性能183

4.2.2典型的跟踪-微分器184

4.2.3跟踪-微分器的离散形式189

4.3扩张状态观测器195

4.3.1扩张状态观测器的原理195

4.3.2扩张状态观测器的参数整定方法202

4.4自抗扰控制器207

4.4.1非线性PID控制器207

4.4.2自抗扰控制器的原理209

4.4.3自抗扰动态解耦原理211

4.5自抗扰技术在电能变换器中的应用215

4.5.1自抗扰控制技术在双级矩阵变换器控制中的应用215

4.5.2自抗扰控制技术在电网不平衡时PWM整流器控制中的应用220

4.6自抗扰技术在电能质量控制中的应用224

4.6.1自抗扰技术在有源滤波器控制中的应用224

4.6.2自抗扰技术在同步补偿器控制中的应用227

参考文献231