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第1章 绪论 1

1.1 非线性系统的普遍性 1

1.2 非线性系统的复杂性及特有现象 2

1.3 非线性控制理论的研究现状 6

第2章 微分动力系统的基础理论 11

2.1 基本概念 11

2.1.1 微分同胚映射 11

2.1.2 微分动力系统 12

2.2 非线性微分动力系统的定性分析 14

2.2.1 平衡点 15

2.2.2 闭轨与极限环 18

2.3 非线性微分动力系统的稳定性 19

2.3.1 平衡点的稳定性定义 19

2.3.2 平衡点的稳定性判定 20

2.4 小结 23

第3章 非线性控制设计原理 25

3.1 线性最优控制设计方法简介 25

3.1.1 无限时间状态调节器设计 26

3.1.2 无限时间输出调节器设计 27

3.2 非线性控制系统的基本概念 27

3.2.1 非线性控制系统 27

3.2.2 李导数、李括号 28

3.2.3 分布、对合分布 30

3.2.4 福若宾纽斯（Frobenius）定理 30

3.3 单输入单输出非线性控制系统的设计 31

3.3.1 非线性系统的相对阶和坐标变换 32

3.3.2 状态反馈完全精确线性化设计 33

3.3.3 状态反馈部分精确线性化设计 36

3.3.4 系统的零动态和系统的可镇定性 40

3.3.5 输出与干扰的解耦控制 41

3.4 多输入多输出非线性控制系统的设计 43

3.4.1 多输入多输出非线性系统的相对阶 43

3.4.2 状态反馈完全精确线性化设计 45

3.4.3 状态反馈部分精确线性化设计 47

3.4.4 系统的零动态和系统的可镇定性 50

3.4.5 输出与干扰的解耦控制 51

3.5 小结 52

第4章 多指标非线性控制设计方法 53

4.1 引言 53

4.2 输出函数在非线性控制设计中的作用 54

4.2.1 输出函数在SISO系统中的零、极点配置作用 54

4.2.2 输出函数在MIMO系统中的零、极点配置作用 59

4.3 非线性控制设计中的完全和部分精确线性化问题 65

4.4 输出函数对系统性能指标的影响 70

4.5 小结 72

第5章 发电机励磁的多指标非线性控制设计 74

5.1 引言 74

5.2 发电机励磁控制系统的数学模型 76

5.3 发电机非线性励磁控制的3种设计方案 78

5.3.1 完全精确线性化设计（选取y＝△δ） 78

5.3.2 输出与扰动的解耦控制设计（选取y＝△Uf） 79

5.3.3 多指标非线性励磁控制设计（选取y=c1△Uf+c2△ω） 81

5.4 数字仿真与分析 83

5.4.1 多指标非线性励磁控制器的动态工作特性 83

5.4.2 多指标非线性励磁控制器的稳态工作特性 86

5.4.3 仿真实验结果小结 87

5.5 小结 88

第6章 汽轮发电机组的多指标非线性综合控制研究 90

6.1 引言 90

6.2 凝汽式汽轮发电机组的多指标非线性综合控制 92

6.2.1 凝汽式汽轮发电机组的数学模型 92

6.2.2 凝汽式汽轮发电机组的非线性综合控制律设计 94

6.2.3 数字仿真与分析 99

6.2.4 结语 104

6.3 中间再热式汽轮发电机组的多指标非线性综合控制 104

6.3.1 中间再热式汽轮发电机组的数学模型 104

6.3.2 中间再热式汽轮发电机组的多指标非线性综合控制律设计 107

6.3.3 数字仿真与分析 112

6.3.4 结语 116

6.4 小结 116

第7章 水轮发电机组的多指标非线性综合控制研究 118

7.1 引言 118

7.2 水轮发电机组的多指标非线性综合控制 120

7.2.1 水轮发电机组的数学模型 120

7.2.2 水轮发电机组的多指标非线性综合控制律设计 122

7.2.3 数字仿真与分析 124

7.2.4 结语 128

7.3 TCSC与水轮发电机励磁和导叶的多指标非线性协调控制 128

7.3.1 TCSC和水轮发电机数学模型 128

7.3.2 TCSC和水轮发电机的多指标非线性协调控制设计 130

7.3.3 数字仿真与分析 134

7.3.4 结语 138

7.4 小结 139

参考文献 140