Nonlinear Control System

本課程是由 國立陽明交通大學機械工程學系 提供。

The basics of nonlinear dynamic systems
Stability of nonlinear systems
Controller designs for nonlinear systems

Textbook:
Applied Nonlinear Control, J.J. Slotine and W.P. Li, 1991.
Nonlinear Systems, McMillian H.K. Khalil, 3rd edtion.

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Instructor(s) Department of Mechanical Engineering Prof. Teng-Hu Cheng
Course Credits 3 Credits
Academic Year 106 Academic Year
Level Graduate Student、College Students
Prior Knowledge Linear control systems
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課程目標

The basics of nonlinear dynamic systems
Stability of nonlinear systems
Controller designs for nonlinear systems


課程章節

章節 章節內容
The basics of nonlinear dynamic systemsGeneral properites, phase plots, controllability, observability, etc
Stability of nonlinear systemsLyapunov first method, Lyapunov second method, etc.
Controller designs for nonlinear systemsFeedback linearization, sliding mode control, adaptive control, robust control


課程書目

Applied Nonlinear Control, J.J. Slotine and W.P. Li, 1991
Nonlinear Systems, McMillian H.K. Khalil, 3rd edtion


評分標準

項目百分比
作業20%
第一次期中考25%
第二次期中考25%
期末報告30%

本課程行事曆提供課程進度與考試資訊參考。

學期週次
上課日期
參考課程進度

第一週

2017/09/11
  • Brief review of Linear Systems
    Phase Portraits
    Why Nonlinear Control Systems?
    Autonomous and Non-Autonomous Systems
2017/09/13
第二週2017/09/18
  • Brief review of previous lecture
    Controllability - linear systems
    Controllability - nonlinear systems
    Limit Cycles
    Functions
    Existence and Uniqueness
    Stable, Unstable, Asymptotically Stable
2017/09/20
第三週2017/09/25
  • Controllability - Linearized Systems
    Stable, unstable, Asymptotically Stable
    PD, PSD, ND, NSD
    Lyapunov Theorem
    Controllability - Linearized Systems
    Stable, unstable, Asymptotically Stable
    PD, PSD, ND, NSD
    Lyapunov Theorem
2017/09/27
第四週2017/10/02
  • Directional Derivatives
    Lyapunov Theorem
    Global, Semi-Global Local Stability
    Lasalle’s Theorem
2017/10/04
  • 中秋節
第五週2017/10/09
  • 放假
2017/10/11
  • Invariant Set
    Lasalle’s theorem
    Radially unbounded functions
    Nonautonomous systems Radially unbounded functions
第六週2017/10/16
  • Radially unbounded functions
    Nonautonomous systems
    UUB (Uniformly ultimately bounded)
    Some Lemmas and Theorems
    UUB (Uniformly ultimately bounded)
    Barbalat’s Lemma (similar to Lasalle’s Theorem)
2017/10/18
第七週2017/10/23Feedback Linearization
High gain controller
2017/10/25
  • 第一次期中考
第八週2017/10/30
  • High gain controllers
    High frequency controllers
    Adaptive control
    Summarization
2017/11/01
第九週2017/11/06
  • Euler-lagrange systems
    Controller design for tracking– with Exact Model Knowledge (EMK)
    Euler-Lagrange Systems
    Robust Control
    Adaptive Control
2017/11/08
第十週2017/11/13
  • Backstepping
2017/11/15
第十一週2017/11/20
  • Mechatronic Systems
    Without using Backstepping
    Backstepping
2017/11/22
第十二週2017/11/27
  • 同學期中報告
2017/11/29
  • 同學期中報告
    Backstepping – Systems with Disturbance
第十三週2017/12/04
  • Adaptive Backstepping
2017/12/06
  • 校運會
第十四週2017/12/11
  • DCAL (Design Compensation Adaptive Law)
2017/12/13
第十五週2017/12/18
  • Survey Paper:
    http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1934-6093.1999.tb00021.x/epdf
2017/12/20
  • 第二次期中考
第十六週2017/12/25
  • Robust Integral of Sign of Error (RISE) Control
    RISE with Multilayer Neural Network (MNN)
    Hybrid Systems
    Switched Systems
    Common Lyapunov Function
    Switching between Unstable Systems
    Multiple Lyapunov-Like Functions
2017/12/27
第十七週2018/01/01放假
2018/01/03
  • 同學期末報告
第十八週2018/01/08
  • 同學期末報告
2018/01/10