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计算广告 pdf

于 2021-11-14 发布
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    俞立老师的经典书籍——《鲁棒控制——基于线性矩阵不等式的处理方法》振动论坛鲁棒控制—线性矩阵不等式处理方法俞著清华大学出版社振动论坛(京)新登字158号内容简介木书结合作者的研究工作,详细介绍了基于线性矩阵不等式的不确定系统食棒控制的概念、理论及设计方法。主要为謇括日前应用广泛的线性矩阵不等式的概念、理论、算法及相关软件:基于线性矩阵不等式处理方法的线性时不变系统性能分析和缤合方法:重点介绍了不确定系统的模型、曹棒性能分妡、鲁棒砂以H控制、LM区域及相应的区域极点配置方法,绪合二次型性能指标的保性能控制、鲁榨方差控制对将系统的分析与鲁棒控制器设计、不确定系统的鲁滤波问题及鲁棒滤波器设计本书反映了近年来鲁棒控制领域中的最新研究成果,系统介纲了线性矩阵不等式这一有效工具,它在应用中的典型处理方法及 MATLAB软件中的LMI具箱,本书可作为从事自动控制工作的科研员、工技术人员以及高等院校自动化及其他相关专业教师高年级学生和研究生的参老用书版权所有,翻印必究本书封面貼有清华大学出版杜激光防伪标签,无标签者不得销售。书名:鲁棒控制—线性矩阵不等式处理方法作者:俞立著出版者:清华大学出版社(北京清华大学学研大厦,的编100084)http://www.lup,lsingt:ua.educn费任编辑:朱英彪印刷者:北京通州区大中印刷发行者:新华书店总店北京发行所开本;787×10921:16即张;17.75字数:403千字版次:202年12月第1版20年12月第1次印刷书号:ISEN730245854-7/O·269印数:0001~400定价:26.00元振动论坛前言在实际工业控制牛,各种工业牛产过程、生产设备以及其他众多的被控对象,其动态牿性一般鄱难以用精确的数学模型来描述。有时即使能获得被控对象的精确数学模型,但白于过于短杂,使得难以对其进行有效的掉制性能分析和综合,因此必须进行适当的简化。另一方面,难着生产过程中主作条件和环境的变化,控制系统中元器件的老化或损坏,被控对象本身的特性也会随之发生变化。所有这些因素使得描述被控对象的数学模型和实际对象之间不可避免地具有误差。因此,在工程实践中,釆用基于精确数学模型的现代控制理论方法所设计的控制系统往往难以具有所期望的性能,甚至连系统的稳定性都难以得到保证。鲁棒控制理论结合系统模型参数不确定性和外部找动不确定性的考虑,研究系统的鲁棒性能分析和综合问题,弥衤了现代控制理论需要对象精确数学模型的缺陷,使得系统的分析和综合方法加有效、实用棒挖制自提出以来,很快受到了人们的广泛重视和研究,取得了一系列的研究结果和方法,并在一些工程领域中获得了成功的应用。特别地,随着线性短阵不等式及求解凸优化问题的内点法的提出,为许多控制问题的分析和求解提供了有效工具。 MATLAB软件中线性矩阵不等式工具箱的推出使得各种线性矩阵不等式问题的求解旻加方便、直接从而,进一步推动了线性矩阵不等式处理方法在系统和控制领域中的应用。本书系统介绍了线性矩阵不等式的概念、性质、求解线性矩阵不等式相关问题的算法以及 MATLAB软件中的线性矩阵不等式工具箱。结合作者的研究工作,介绍了基丁线性矩阵不等式的鲁棒控制性能分析和综合方法,并指出了一些在系统和控制中有广泛应用价值的线性矩阵不等式典型处理方法。作者努力将售棒控制的最新研究成果和方法反映存本书中,但限于篇幅,书中所包含的内容仅仅是鲁棒控制研究成果的很少-部分。振于作者的水平,书中不妥和错误之处在所难免,恳请广大读者批评指正本书中介绍的作者研究工作及本书的撰写得到了国家然科学基金和教育部高校优秀青年教帅教学科研奖励计划的资助,在此表示衷心的感谢。作者02年5月杭州振动论坛目录第1章引言…第2章线性矩阵不等式……621线性矩阵不等式的表示式口·■■■甲↓郾■■.■看■■bL■2Ll1线性矩阵不等式的般表示2l2可转化成线性矩阵不等式表小的问题213复线性矩阵不等式的处理…10214非严格线性矩阵不等式22一堂标准的线性矩阵不等式间题23求解线性矩阵不等式问题的算法23.1椭球法…Isn15232内点法↓乐24关于矩阵不等式的一些结论1824.1矩阵变量的消去法1T·平P1t幽山I82.4.2 S-procedureP甲■20第3章系统性能分析.连续时间系纷…2331.1系统增益指标∴233,12H性能甲日唱·■唱日4自·日血即141■4b1293.13H性能3132离散时间系统1鲁日日司即■命b命即■■■■■着■■■着L=,341第4章控制系统综合.4.1F控制4.l.1状态反馈H控制…d?■■424.],2输出反馈Hx控制■p即42H2控制43H2H控制平1■十■昏■b■m■■■4■qp6144设计示例64第5章不确定系统的分析与综合685]不确定模型68振动论坛會棒控制——一线性矩阵不等式处理方法511不确定状态空闻模型68512不确定线性分式模型■p■b血d卩■b■52鲁棒稳定性分忻P‘■■日音牛114a日4521二次稳定性522仿射二次稳定性I"P}4Pbb4b4}·53鲁棒性能分析.…■■昏■昏1山■d■晶t■■p聊8354鲁棒F2H控制■■■山昏晉昏晋■+口■口■口6541问题的描述和准备…86542H2H整制器设计91第6章区域极点配置1亠山品品61LMI区域9761.】LM区域的描述…,-11111976,2D-稳定性分析…〓P■■■■■■■■■■10062具有闭坏k域极点约束状态反馈控制器设计0463鲁棒D-稳定性分析日日日语■山■,1763无结构不确定性1963.2结构不确定性111464输出反馈控制器设计,第7章保性能控制1227】连续系统的保性能控制…··■■晶■上h香≠p甲日目甲日唱黑L聊■12272离散系统的保性能掉制.12了73其有闭环极点约束的保性能挡制131731鲁棒性能分析…132732二次D保性能控制器设计看自;血自自血即血日昏■是■如4135第B章鲁棒方差控制1418I连续系统的鲁棒方差控制.■d昏【山■血晶b14181.Ⅰ系统性能分析1418L.2状态反馈控制器设计14813输出反愤控制器设计14682离散系统的鲁棒方差控制152第9章时滞系统的分析和综合15891时滞系统的稳定性…15891.1时滞独立的稳定性条件……,1599.1.2时滞依赖的稳定性条件,+--114141609.1.3 Lurie时滞系统的稳定性分析T宁宁·自血日甲自自要振动论坛自录92时滞系统的鲁棒稳定性分析16992.!时滞独立的鲁棒稳定性条件P·q甲,甲■15992.2时滞依赖的鲁棒稳定性条件17493不确定滞系统的保性能控制.■■■■793.1鲁棒性能分析I789.32状态反馈俣性能控制器设计,4.4.418393.3输出反馈俣性能控制器设计1869.34不确定离散时滞系统的保性能控制I9394时滞系统的玨控制941时滞系统的性能分析,…199942H控制器设计943不确定离散时滞系统的鲁棒H控制207第10章寯波器设计213101B滤波器设计2I310.2FH滤波器设计2l9第11章大系统射分散控制22311时滞系统的分散稳定化控制22311,2离散关联系统的分散保性能控制229l1,21保性能分析■■■山■↓山 -r.E= PPE+■▲画2291121分散保性能控制器设计234附录ALM工具箱介绍■L■■■an·■■甲口■看■■口■山241A.F线性矩阵不等式及相关术语……24LA.2线性矩阵不等式的确定■■■■昏昏斷■+d山夏旷aaa■_画d■242A.3信息提取2499A4绒性矩阵不等式求解器■■■■■■日■司罾■严早■■■吾-■山■山m矿画maaa250A.5结果验证…258A6修改一个线性矩阵不等式系统A.7一些进一步的功能261A.8系统棋型描述…,267参考文献270振动论坛第1章引言自20世纪5年代末现代控制理论誕生以米,控制理论得到了飞速的发展,并在20世纪60年代然航天领域中得到成功的应用。但是,现代控制理论在随后的工业应用中却遇到了很大的困难。我们知道,现代控制理论的许多结果都是基于对象的一个数学模型,根据系统的性能要求,通过刈被控对象的数学模型进行分析来设计系统的控制律,进而将所得到的控制律应用于被控对象来保证闭环系统貝有所期望的性能。显然,当对象模型不能精地描述被控对象或在系统运行过程中模型和实际对象产生侃离时,基于这栟的模型设计的控制系统很难保证具有所期望的性能要求实际上,对于复杂物理系统的模型,存在以下两个问题描述物理系统的解析模型很难,甚至不可能精确地刻画,因此为了便于处理,不得不筒化模刑:2.一个模型,无论多么详细,都不可能是物理系统的一个濤确表示。因此,模型存在本质的不精确性。建模中的以上两个方面称为模型的不确定性。对于一个复杂系统,为了得到一个较为简单的模型,一种处珄方法是将其分解线性部分和非线性部分的组合,进而用一个更空易处理和分析的对象来替代这个非线性邺分,达到简化原文复杂系统棋型的目的考虑由以下非线性微分方程描述的复杂动态系统x=f(x, m)H(x, u)初始条件是x(0),x()、y()和()是向量值函数,∫和h是光滑的向量值函数。在特殊的运行点附近,可以将系统(1.)分解成一个线性部分和一个线性部分的组合特别地,可以在原点x,)=(0,0处进行这样的分解。定义系统Ax t Bu+gtr, Wv=Cx+IH+rx, uj其中:A、B、C和D是系统(11)的一个线性化近似g(x,叫)=f(x,)-Ax-Br(, u)-hr, u)-Cx-Du显然,这样定义的系统(1.2)和系统(1:)是等价的。因此,它们之间存在-—对应的关系。得到这样的等价系统的一种方式是将函数∫和h在原点处线性化,可得Cl(x.)=(0.0)x,)=(0,Q)0.0Ca(x,)=()振动论坛鲁棒控制——线性矩阵不等式处理方浊进一步可以将方程(12)受成以下等价的形式:x= Ar I Bu I wL1.3y=cx+Da+脚2(14)(w1,w2}=(g(x,L),r(x,)(1.5设G是宙(1.3)~(1.4)式确定的映射;对给定的初始条作x(0),門2,)以(x环,y)。Ω是由(1.5)式确定的映射:(x,n)卜(1,2)。因此,〈1.3(1〕式描述的系统可以用图11来表示图11系统分解容易看到,G是系统的线性部分,Q是静杰的非线性映射。这样就将系统的非线性部分分离出来,归入到映射g中,非线性部分和线性部分通过反馈关联联系起来更一般地,我们用这样的方法不仅可以处理系统的非线性特性,而且也可以处理系统的某些动态特性。考虑由以下方程组描述的系练f2(x1,x2(1y=H(x1,x2,采用前面系统分解思想,对系统(16)中的方程x=f(x1,x2,4)卩=(x,x2进行分解,并得到:=团x+B+8(x2f2(x1,x2,a)(1.)卩=C1x+D4+r(x,x2,a)进步,系统(17)中的方程等价于以下的线性方程:x=A1x1+BM+即8y=C,+Du+M其中,w2}=(g1(x,x2,),P(x,x2,Bm)x2=f1(x,x2,x)(1,9)设G是由方程(18)描述的线性系统;(w3,2,(x,,y),是由(9)式描述的系统:(x1,4)"(m,m2)。对这样定义的G和Q,图1也同样描述了系统(1.6)。
    2020-12-06下载
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    2020-12-09下载
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    Matlab 官方有关于HDL coder开发的详细技术文档, HDL Coder可以把Simulink模型、MATLAB代码和Stateflow框图生成位真、周期精确、可综合的Verilog和VHDL代码,很适合用于FPGA/ASCI的快速开发,里面还有大量的例程等等ContentsHDL Code generation from MATLaBMATLAB Algorithm DesignData Types and scope1-2Supported data TUsuppyted data type1-3Scope for variables1-3Operators1-4Arithmetic operate1-4Relational operators1-4ogical Operators1-5Control flow statements1-6Vector Function Limitations related to Control1-7PersistentⅤ ariables1-8Persistent Array variables1-10Complex data Type Support1-11Declaring complex signaIs1-11Conversion Between Complex and real signals1-12Support for vectors of Complex Numb1-12ystem Objects1-14Why use System objects?1-14Predefined System Object1-14User-Defined System ob1-14Limitations of HDL Code Generation for SystemObjects1-15System object Examples for HDL Code Generation.. 1-16Predefined System Objects Supported for HDL CodeGeneration1-17Load constants from a mat-file1-18Generate Code for User-Defined System Objects1-19How To Create a User-Defined System object1-1User-Defined System object Example1-19Map Matrices to ROM1-22Fixed-Point bitwise Functions1-231-23Bitwise Functions Supported for HDl Code Generation 1-23Fixed-Point Run-Time Library functions1-29Fixed-Point function limitations1-33Model State with Persistent variables and SysteObjects1-34Bit Shifting and bit rotation1-8Bit Slicing and Bit Concatenation1-41Guidelines for Efficient hdL code1-43MATLAB Design Requirements for HDL CodeGeneration1-44What is a matlab test bench?1-45MATLAB Test Bench Requirements and bestractices1-46MATLAB Test Bench requirements1-46MATLAB Test bench best practices1-46ContentsMATLAB Best Practices and Design Patterns forHDL Code generation2Model a counter for hdl code generation2-2MATLAB Counter2-2MATLAB Code for the counter2-3Best Practices in this Example2-4Model a state machine for HDL Code Generation2-5MATLAB State machinesMATLAB Code for the Mealy State MachineMATLAB Code for the moore state machine2-7Best practic2-9Generate hardware Instances For local functions2-10MATLAB Local functions2-10MATLAB Code for mlhdlc two counters. m2-10Implement RAM USing MATLAB Code2-13Implementation of RAM2-13Implement RAM Using a Persistent Array or Systemobject Properties2-13Implement RAM Using hdl. RAM2-14For-Loop best Practices for HDL Code generation2-16MATLAB Loops2-16Monotonically Increasing Loop Counters2-16Persistent Variables in Loops2-17Persistent Arrays in Loops2-17Fixed-Point Conversion3Floating-Point to Fixed-Point Conversion3-2Fixed-Point Type Conversion and Refinement3-16Working with Generated Fixed-Point Files3-26Specify Type Proposal Options3-33Log Data for Histogram3-37Automated Fixed-Point Conversion3-40License Requirements3-40Automated Fixed-Point Conversion Capabilities3-40Code Coverage3-42Proposing Data Types3-45Locking Proposed Data Types3-47Viewing functions3-47lew1ariables3-48Istogram ...3-54Function Replacements3-56Validating Types3-57g Numerics3-57Detecting Overflows3-57Custom plot functions3-59Visualize Differences Between Floating-Point and Fixed-Point results3-61Inspecting Data Using the Simulation Data Inspector 3-67What Is the Simulation Data Inspecto3-67Import Logged Data3-67Export Logged data3-67Group signals3-67Run options3-68Create Report3-68Comparison Options3-68Enabling Plotting Using the Simulation Data Inspector 3-68Save and Load simulation Data Inspector Sessions3-68Enable Plotting Using the Simulation Data Inspector 3-70From the UI3-70From the Command Line3-70Replacing Functions Using Lookup TableApproximations·3-72Replace a custom function with a lookup Table3-73From the UI3-73i ContentsFrom the Command line3-81Replace the exp Function with a Lookup Table3-84From the ui3-84From the Command line3-92Data Type Issues in Generated Code3-94Enable the highlight Option in a MaTLAB CoderProject3-94Enable the Highlight Option at the Command Line... 3-94Stowaway doubles3-94Stowaway singles3-94Expensive Fixed-Point operations3-94Code GenerationCreate and set Up Your Project4-2Create a New Project4-2Open an Existing ProjectAdd Files to the project4-4Primary Function Input Specification4-6When to Specify Input Properties4-6Why You must Specify Input Properties4-6Properties to Specify4-6Rules for Specifying Properties of Primary Inputs4-8Methods for Defining Properties of Primary Inputs4-8Basic hdl code generation with the workflowAdvisor4-10HDL Code Generation from System Objects4-14Generate Instantiable code for functions4-19How to generate Instantiable Code for Functions4-19Generate Code Inline for Specific Functions4-19Limitations for instantiable code generation forFunctions4-19Integrate Custom HDL Code Into MATLAB Design.. 4-21Define the hdl. Black Box System object4-21Use System object In MATLAB Design Function4-23Generate HDL Code4-23limitations for hdl. black box4-26Enable matLab function block generation4-27Requirements for MaTLAB Function Block Generation 4-27Enable matlab function block generation4-27Results of matlab function block generation4-27System Design with HDL Code Generation fromMATLAB and simulink4-28Generate Xilinx System Generator Black Box Block4-32Requirements for System Generator Black Box BlockGeneration4-32Enable System Generator black Box block GeResults of System Generator Black Box Bloc neration4-32Generation4-33Generate Xilinx System Generator for DsP black boxfrom MATLAB HDL Design4-34Generate HDL Code from MATLAB Code Using theCommand line interface4-40Specify the Clock Enable rate4-45Why specify the clock Enable rate?4-45How to Specify the clock Enable rate4-45Specify Test Bench Clock Enable Toggle rate4-47When to Specify Test Bench Clock Enable Toggle rate4-47How to Specify Test Bench Clock Enable Toggle rate4-47Generate an HDL Coding Standard report fromMATLAB4-49Using the hdl Workflow advisor4-49Using the Command Line4-51Generate an HDL Lint Tool script4-53How To generate an hdl lint Tool Script4-53ContentsGenerate a Board-Independent Ip core from MATLAB 4-55Generate a board-Independent Ip core4-55Requirements and Limitations for IP Core generation4-57Minimize clock enables4-58Using the GUi4-59Using the Command Line4-59Limitations4-59VerificationVerify Code with HDL Test Bench5-2Generate Test bench with file i/oWhen to Use file i/o In Test bench5-5How Test bench generation with file i/o works5-5Test Bench Data files5-5How to generate Test bench with file i/o5-6Limitations When Using File 1/0 In Test Bench5-6DeploymentGenerate Synthesis Scripts6-2Optimization7RAM Mapping7-2Map persistent Arrays and dsp. Delay to RAM7-3How To Enable RaM Mapping7-3RAM Mapping requirements for Persistent Arrays andSystem object PropertiesRAM Mapping Requirements for dsp. Delay Systemob7-6RAM Mapping Comparison for MATLAB Code7-8Pipelining7-9Port registers7-9Input and Output Pipeline registers7-9Variable pipelining7-9Register Inputs and Outputs7-10Insert Input and Output Pipeline registers7-11Distributed Pipelining7-12What is Distributed Pipelin7-12Benefits and Costs of Distributed pipelining7-12Selected Bibliograph7-12Pipeline matlab variables7-13Using the hdl Workflow Advisor7-13Using the Command Line Interface7-13Limitations of MatlAB Variable Pipelining7-13Optimize MatLAb loops7-15oop Streaming7-15Loop unrolling7-15How to Optimize maTLaB loops7-15Limitations for MaTLAB Loop Optimization7-16Constant Multiplier optimization7-17Specify constant multiplier optimization7-19Distributed Pipelining for Clock Speed Optimization7-20Map Matrices to Block RAMs to Reduce Area7-27Resource Sharing of Multipliers to Reduce Area7-32Loop streaming to Reduce Area7-41Contents
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