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《非线性分布参数系统模糊PDE建模与分布控制方法》结合作者近年来的研究工作，系统介绍非线性分布参数系统模糊偏微分方程建模及分布控制设计方法，充分考虑系统的空间分布特征，重点阐述模糊偏微分方程建模和空间微分线性矩阵不等式处理方法，在此基础上，针对两类分别由一阶双曲型偏微分方程和抛物型偏微分方程描述的非线性分布参数系统，进一步建立分布模糊控制设计方法，并给出相应的仿真验证，《非线性分布参数系统模糊PDE建模与分布控制方法》反映了近年来非线性分布参数系统模糊控制理论研究的成果。

《博士后文库》序言

前言

符号与缩写说明

章绪论

1.1研究动机及意义

1.1.1实例

1.1.2研究意义

1.2分布参数系统分析方法

1.2.1频域分析方法

1.2.2时域分析方法

1.3分布参数系统控制理论

1.3.1—阶双曲型PDE系统

1.3.2抛物型PDE系统

1.4模糊控制理论

1.5本书的主要内容及结构安排

1.5.1T—S模糊PDE系统

1.5.2空间微分线性矩阵不等式处理方法

1.5.3非线性一阶双曲型DPS分布模糊控制

1.5.4非线性抛物型DPS分布模糊控制

1.5.5应用研究

第2章基础知识

2.1偏微分方程

2.1.1基本概念

2.1.2方程类型

2.1.3边界条件

2.2算子半群

2.2.1强连续算子半群的定义及其生成元

2.2.2耗散算子与压缩半群

2.3发展方程

2.4广义函数

2.4.1δ—函数

2.4.2Heaviside函数

2.5本章小结及文献说明

第3章T—S模糊PDE系统

3.1T—S模糊ODE系统

3，1.1T—S模糊模型

3.1.2并行分布补偿及非并行分布补偿

3.2T—S模糊PDE模型

3.2.1系统描述

3.2.2模糊PDE建模方法

3.3并行分布补偿

3.4非并行分布补偿

3.5本章小结与文献说明

第4章空间微分线性矩阵不等式处理方法

4.1线性矩阵不等式理论

4.1.1标准线性矩阵不等式的定义

4.1.2标准线性矩阵不等式问题

4.2空间微分线性矩阵不等式理论

4.2.1空间微分线性矩阵不等式的定义

4，2.2空间微分线性矩阵不等式问题

4.2.3空间微分线性矩阵不等式的求解算法

4.3重要引理

4.4本章小结及文献说明

第5章非线性一阶双曲型DPS分布模糊控制

5.1引言

5.2分布模糊镇定控制

5.2.1系统描述

5.2，2T—S模糊PDE模型及控制问题描述

5.2.3分布模糊控制器设计

5.2.4仿真研究

5.3分布受限H∞模糊控制

5.3.1系统描述

5.3.2T—S模糊PDE模型及控制问题描述

5.3.3受限H∞分布模糊控制器设计

5.3.4仿真研究

5.4分布保性能模糊输出反馈控制

5.4.1T—S模糊PDE建模及问题描述

5.4.2基于观测器保性能分布模糊控制设计

5.4.3仿真研究

5.5基于有限数执行器和传感器的模糊输出跟踪控制

5.5.1问题描述及预备知识

5.5.2模糊镇定控制设计

5.5.3模糊输出跟踪控制设计

5.5.4仿真研究

5.6本章小结

第6章非线性抛物型DPS分布模糊控制

6.1引言

6.2分布模糊比例—空间微分控制

6.2.1系统描述及预备知识

6.2.2模糊PDE模型及问题描述

6.2.3分布模糊比例—空间微分控制设计

6.2.4仿真研究

6.3分布模糊比例—空间积分饱和H∞控制

6.3.1系统描述及预备知识

6.3.2模糊PDE模型及问题描述

6.3.3分布模糊比例，空间积分饱和H∞控制设计

6.3.4仿真研究

6.4基于有限数执行器的分布模糊状态反馈控制

6.4.1问题描述及预备知识

6.4.2基于T—S模糊PDE模型的指数稳定与指数镇定

6.4.3仿真研究

6.5本章小结

第7章非等温活塞流反应器模糊控制方法研究

7.1引言

7.2活塞流反应器模型描述

7.2.1过程描述

7.2.2非线性无量纲PDE模型

7.3分布模糊指数镇定控制

7.3.1T—S模糊PDE建模

7.3.2模糊控制设计

7.3.3数值仿真

7.4分布模糊保性能输出反馈控制

7.4.1非线性无量纲PDE模型

7.4.2T—S模糊PDE建模

7.4.3基于观测器的保性能分布模糊输出反馈控制设计

7.4.4数值仿真

7.5本章小结

附录

附录A：第4章部分引理的证明

附录B：第5章部分定理的证明

附录C：第6章部分定理的证明

参考文献

编后记

彩图

王俊伟，男，汉族，博士研究生，北京科技大学智能科学与技术学院，副教授。先后于2007年和2009年在哈尔滨工程大学获理学学士学位和理学硕士学位，2013年在北京航空航天大学获工学博士学位(导师：吴淮宁教授)。主要从事分布参数系统、智能系统建模与控制、多机器人协同控制等方面的理论和应用研究。入选2015年度香江学者计划。目前出版中文学术著作1部，受理发明专利3项，发表(含录用待发表)学术论文60余篇（包括《Automatica》、《IEEE Transactions on Automatic Control》、《IEEE Transactions on Fuzzy Systems》、《IEEE Transactions on Cybernetics》等国际知名学术期刊）。

吴淮宁，男，汉族，1972年11月生，工学博士，教授，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者。1997年6月于西安交通大学获得博士学位。现任期刊IEEE Transactions on Fuzzy Systems与IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems的Associate Editor以及《控制与决策》等期刊的编委，担任中国自动化学会控制理论专业委员会委员等。

主要从事鲁棒与容错控制、智能控制、分布参数控制系统理论及应用等方面的研究工作，为含有参数不确定、故障或时滞模糊控制系统提出低保守的分析与综合新方法，拓展了适用范围。为非线性分布参数系统提出易于工程实现的低维智能控制方法，并克服了控制与观测溢出的影响；建立了基于模糊PDE模型的非线性分布参数模糊控制理论，突破已有线性理论难以处理非线性PDE系统的理论瓶颈。针对动态未知非线性系统，提出单迭代同步策略更新优化控制算法，避免了现有双重迭代算法的低效；提出脱策强化学习优化控制算法，克服了现有算法依赖被评价策略的缺陷。近年来主持或参加各类科研项目及人才基金项目十余项，发表SCI论文100余篇，其中Automatica与IEEE汇刊论文60余篇。主讲《鲁棒控制》和《智能控制导论》等课程，入选Elsevier发布的中国高被引学者榜单。获国家自然科学奖二等奖1项（排名第3）及中国自动化学会优秀博士生导师奖1项。

孙长银，男，汉族，籍贯安徽霍邱，1975年8月出生，中共党员。博士，二级教授，博士生导师，中国自动化学会会士，自主无人系统技术教育部工程中心主任。2022年2月起任安徽大学党委常委、副校长，未来学院院长。国家杰青（2011）、国家“****”领军人才（2018）、国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人（2019）、科技部创新领军人才（2015）、科技部“人工智能专项”重大项目负责人（2019）、教育部新世纪人才支持计划（2008）、江苏省前沿引领基础专项领衔科学家（2020）、江苏省 “333高层次人才培养工程”第一层次培养对象、科睿唯安全球高被引科学家（2019-2022）。

1996年7月获四川大学理学学士学位，2004年5月获东南大学工学博士学位，2006年4月晋升教授，2007年3月遴选为博士生导师，2012年12月晋升二级教授。先后受聘国家自然科学基金委员会信息科学部项目主任、东南大学自动化学院副院长、北京科技大学自动化学院院长和东南大学学术委员会委员、首席教授；曾在三峡大学、河海大学、香港中文大学、澳大利亚皇家墨尔本理工大学、日本冈山县立大学、美国南加州大学、北京科技大学、东南大学等担任教职、从事博士后研究工作或短期学术访问交流。现为中国科学技术大学、西安交通大学等高校兼职教授。

主要学术任职有中国高等教育学会科技服务专家指导委员会副主任，中国自动化学会常务理事、副秘书长、人工智能与机器人教育专委会主任，中国人工智能学会常务理事；《自动化学报》副主编，《智能科学与技术学报》副主编、《IEEE TNNLS》、《IEEE TIV》、《控制理论及应用》等期刊编委。

长期从事自主无人系统控制、机器人导航定位以及深度强化学习等研究，主持编制了国家自然科学基金委员会信息科学部自动化学科“十四五”规划和中长期规划。出版专著4部。获国家自然科学二等奖1项，教育部自然科学一等奖2项、二等奖1项，以及杨嘉墀科技一等奖、吴文俊人工智能自然科学一等奖、CAA自然科学一等奖、CAA科技进步一等奖、IEEE期刊优秀论文奖、陈翰馥奖等。获评第七届全国优秀科技工作者。获颁“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念奖章。

负责科学研究与创新、重点研究平台和基地建设、财务管理、校地合作、产学研等方面工作。协管学科建设、新校区建设工作。

分管人文社会科学处、科学技术处、财务处、未来学院、绿色产业创新研究院、信息材料与智能感知安徽省实验室、资产经营有限公司、创新发展战略研究院、汉字发展与应用研究中心。

协管发展规划处（学科建设办公室）、新校区筹建工作领导小组办公室。

联系人工智能学院、集成电路学院、法学院、纽约石溪学院。

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书籍介绍

《非线性分布参数系统模糊PDE建模与分布控制方法》结合作者近年来的研究工作，系统介绍非线性分布参数系统模糊偏微分方程建模及分布控制设计方法，充分考虑系统的空间分布特征，重点阐述模糊偏微分方程建模和空间微分线性矩阵不等式处理方法，在此基础上，针对两类分别由一阶双曲型偏微分方程和抛物型偏微分方程描述的非线性分布参数系统，进一步建立分布模糊控制设计方法，并给出相应的仿真验证，《非线性分布参数系统模糊PDE建模与分布控制方法》反映了近年来非线性分布参数系统模糊控制理论研究的成果。