Projektowanie nieliniowych układów sterowania

• Druk: Warszawa, 2018
• Autor: Jacek Kabziński, Przemysław Mosiołek
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

To unikatowa na polskim rynku wydawniczym publikacja traktująca o skutecznych metodach projektowania nieliniowych układów sterowania, które mogą być stosowane w automatyce przemysłowej, robotyce, sterowaniu ruchem i w wielu innych obszarach automatyki.

Początkowe rozdziały zawierają starannie zebrany i skondensowany materiał z zakresu stabilności układów nieliniowych, który mieści się w standardzie kształcenia na studiach II stopnia kierunków typu Automatyka i Robotyka. Kolejne rozdziały prezentują metody projektowania, które mogą być z powodzeniem przyswojone przez studentów wyższych lat, a stosowane i twórczo rozwijane przez doktorantów, naukowców i projektantów układów sterowania.

Wybrane metody sterowania nieliniowego są omówione w wyczerpujący, monograficzny sposób, a część rozdziałów zawiera wyniki całkowicie oryginalne i nigdy niepublikowane. Szczególny nacisk położono na aspekty praktycznego zastosowania proponowanych metod sterowania nieliniowego.

Adresatami książki są studenci studiów drugiego stopnia kierunku automatyka i robotyka oraz kierunków pokrewnych jak mechatronika, dyplomanci oraz doktoranci zajmujący się zagadnieniami sterowania nieliniowego, a także inżynierowie i projektanci układów sterowania, którzy coraz częściej dostrzegają szansę uzyskania przewagi konkurencyjnej swoich firm i zespołów, dzięki zastosowaniu metod sterowania nieliniowego. Książka może być także interesująca dla słuchaczy studiów doktoranckich i badaczy związanych z matematyką stosowaną oraz z ekonomią, w której zaniedbywane wcześniej modele nieliniowe w ostatniej dekadzie zaczęły cieszyć się rosnącą popularnością.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-19697-4
• ISBN druku: 978-83-01-19697-4
• Liczba stron: 258

Przedmowa VII
Wprowadzenie IX
I. Stabilność nieliniowych układów dynamicznych   1
	1. Nieliniowe układy dynamiczne, punkty równowagi i stabilność  3
	2. Bezpośrednia metoda Lapunowa – układy stacjonarne  13
		2.1. Podstawowe twierdzenie o stabilności 13
		2.2. Twierdzenie o globalnej stabilności asymptotycznej i wyznaczanie zbioru przyciągania 17
		2.3. Modyfikacje bezpośredniej metody Lapunowa w przypadku półokreślonej pochodnej systemowej 21
		2.4. Zastosowanie funkcji majoryzujących   24
		2.5. Bezpośrednia metoda Lapunowa dla układów liniowych 25
	3. Bezpośrednia metoda Lapunowa – układy niestacjonarne i uogólnienia 27
		3.1. Podstawowe twierdzenie o stabilności układów niestacjonarnych 27
		3.2. Lemat Barbalata, twierdzenie LaSalle’a-Yoshizawy, jednostajna ograniczoność trajektorii 31
II. Metody projektowania nieliniowych układów sterowania 37
	4. Idea projektowania sterowania z wykorzystaniem bezpośredniej metody Lapunowa 39
		4.1. Bezpośrednia metoda Lapunowa w analizie stabilności układów 40
		4.2. Sterująca funkcja Lapunowa 41
		4.3. Reprezentacja niepewności w modelu obiektu – układy odporne i adaptacyjne 43
		4.4. Projektowanie z wykorzystaniem funkcji Lapunowa dla układu nominalnego 45
		4.5. Od projektowania z wykorzystaniem funkcji Lapunowa dla układu nominalnego do rekursywnego tworzenia funkcji Lapunowa 47
	5. Adaptacyjne nadążanie za modelem  5
		5.1. Liniowy układ adaptacyjny nadążający za liniowym modelem odniesienia 56
		5.2. Nieliniowy układ adaptacyjny nadążający za liniowym modelem odniesienia 63
			5.2.1. Nadążanie za modelem w układach wielowejściowych 63
			5.2.2. Klasyczne prawo adaptacji  69
			5.2.3. Sprzężenie zwrotne w prawie adaptacji  75
			5.2.4. Dynamiczne sprzężenie zwrotne w prawie adaptacji  79
			5.2.5. Rzutowanie adaptowanych parametrów na zbiór ograniczeń  80
		5.3. Nieliniowy układ adaptacyjny nadążający za nieliniowym modelem z liniowym modelem pośrednim 83
	6. Algorytm „kroków wstecz” 93
		6.1. Podstawowe etapy algorytmu „kroków wstecz” 93
		6.2. Algorytm „kroków wstecz” w układzie drugiego rzędu  96
		6.3. Ogólna postać algorytmu „kroków wstecz” 98
		6.4. Korzystne nieliniowości 107
	7. Adaptacyjny algorytm „kroków wstecz” 115
		7.1. Adaptacyjny algorytm „kroków wstecz” dla układu dwuwymiarowego 115
		7.2. Wprowadzenie funkcji strojących  119
		7.3. Ogólna postać adaptacyjnego algorytmu „kroków wstecz” z funkcjami strojącymi 121
		7.4. Odporne prawa adaptacji  134
			7.4.1. σ-modyfikacja prawa adaptacji 135
			7.4.2. e-σ-modyfikacja prawa adaptacji  137
			7.4.3. Prawa adaptacji z rzutowaniem 139
			7.4.4. Przykład 142
		7.5. Sterowanie odporne 146
	8. Adaptacyjny algorytm „kroków wstecz” z filtracją funkcji stabilizujących 151
		8.1. Algorytm „kroków wstecz” z filtracją funkcji stabilizujących 152
		8.2. Inne rozwiązania filtrów obliczających pochodne 157
		8.3. Odporne prawa adaptacji 158
			8.3.1. σ-modyfikacja prawa adaptacji  159
			8.3.2. e-σ-modyfikacja prawa adaptacji  160
			8.3.3. Prawa adaptacji z rzutowaniem  161
	9. Adaptacyjny algorytm „kroków wstecz” z przybliżonym różniczkowaniem funkcji stabilizujących 169
III. Praktyczne aspekty projektowania nieliniowych układów sterowania 179
	10. Układy z ograniczonym sterowaniem i nieznany współczynnik wzmocnienia sterowania 181
		10.1. Ograniczenie sygnału sterującego a realizacja celów sterowania 181
		10.2. Adaptacyjny algorytm „kroków wstecz” z ograniczeniem sterowania 183
		10.3. Nieznany współczynnik wzmocnienia sterowania 187
		10.4. Łączenie różnych technik projektowania metodą „kroków wstecz” 190
	11. Układy nieliniowe względem zmiennych w czasie parametrów  203
		11.1. Założenia o liniowości układu względem stałych parametrów 203
		11.2. Odporna stabilizacja metodą „kroków wstecz” 213
	12. Adaptacyjny algorytm „kroków wstecz” z ograniczeniami wyjścia i zmiennych stanu 219
		12.1. Barierowe funkcje Lapunowa  219
		12.2. Algorytm „kroków wstecz” z ograniczeniem wyjścia  221
		12.3. Algorytm „kroków wstecz” z ograniczeniem wszystkich zmiennych stanu 226
	Dodatki 239
		D1. Wektory, macierze i normy – przydatne nierówności i tożsamości 239
		D2. Ciągłość, różniczkowalność i równania różniczkowe    243
		D3. Operator rzutowania  246
Zestawienie przykładów 249
Słownik terminów stosownych w książce 251
Bibliografia 254