前言



有关控制系统LMI设计与分析，近年来已有大量的论文发表。作者多年来一直从事控制理论及应用方面的教学和研究工作，为了促进控制理论和自动化技术的进步，反映控制系统LMI设计的最新研究成果，并使广大研究人员和工程技术人员能了解、掌握和应用这一领域的最新技术，学会用MATLAB语言进行基于LMI的控制算法分析和设计，作者编写了这本书，以抛砖引玉，供广大读者学习参考。 
本书是在总结作者多年研究成果的基础上，进一步理论化、系统化、规范化、实用化而成的，其特点是： 
（1） LMI设计算法取材新颖，内容先进，重点置于学科交叉部分的前沿研究和介绍一些有潜力的新思想、新方法和新技术，取材着重于基本概念、基本理论和基本方法。
（2） 针对每种LMI设计算法给出了完整的MATLAB仿真程序，并给出了程序的说明和仿真结果。具有很强的可读性。
（3） 着重从应用角度出发，突出理论联系实际，面向广大工程技术人员，具有很强的工程性和实用性。书中有大量应用实例及其结果分析，为读者提供了有益的借鉴。
（4） 所给出的各种LMI设计算法完整，程序设计力求简单明了，便于自学和进一步开发。
（5） 介绍的LMI设计方法不局限于所举出的仿真实例，同时也适合于解决运动控制领域其他背景的控制问题。
本书主要以机械系统、电机、倒立摆为被控对象辅助说明。全书共13章，包括LMI设计方法及仿真实例、基于LMI的控制系统基本设计方法、基于LMI的输入受限控制算法设计、基于LMI的输入及其变化率受限下的控制算法、基于LMI的控制系统抗饱和控制、基于LMI的状态观测器设计、基于LMI的干扰观测器设计、基于LMI的滑模控制、基于LMI的非线性系统TS模糊控制、基于LMI的小车倒立摆的H∞控制、基于LMI的神经网络自适应控制、基于LMI的Lipschitz非线性系统控制、基于扰动观测器的控制算法LMI设计。每种LMI设计方法都通过应用实例及MATLAB仿真程序进行了说明。
本书介绍的LMI设计方法有些选自高水平国际杂志和著作中的经典方法，并对其中的一些算法进行了修正或补充。通过对一些典型控制系统LMI设计方法较详细的理论分析和仿真分析，使深奥的控制理论易于掌握，为读者的深入研究打下基础。




本书中的例子采用英文版MATLAB软件仿真，其输出图形均为英文。书中各章内容具有很强的独立性，读者可以结合自己的方向深入研究。书中实例的程序代码可通过扫描二维码获取。
由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，真诚欢迎广大读者批评指正。
刘金琨
2020年5月于北京航空航天大学