非线性系统怎么用线性系统控制

非线性系统可以通过线性化、状态反馈、观测器设计等方法，近似地用线性系统控制策略进行控制。

非线性系统由于其动态特性复杂，往往难以直接用传统的线性控制理论进行设计。然而，在实际应用中，我们可以采用以下几种方法来近似处理非线性系统，使其可以用线性系统控制策略进行控制：

1. 线性化：通过在特定的工作点对非线性系统进行线性化，可以得到一个在该点附近近似有效的线性模型。这种方法称为局部线性化，常用于设计李雅普诺夫函数、状态反馈和控制器参数调整等。

2. 状态反馈：通过设计状态反馈控制器，可以将系统的状态映射到一个新的状态空间，在这个新的状态空间中，系统可以近似为线性。这种方法在控制理论中称为状态反馈线性化。

3. 观测器设计：对于无法直接测量所有状态的情况，可以设计状态观测器来估计系统的状态。观测器输出可以被用来设计控制器，使得控制效果接近于线性系统。

4. 滑模控制：滑模控制是一种鲁棒控制方法，适用于非线性系统。它通过引入滑动模态，使得系统状态在滑动模态附近具有线性动态特性，从而可以使用线性控制策略。

5. 模型预测控制（MPC）：MPC通过预测系统未来多个时间步的响应，并优化控制输入，来逼近非线性系统的动态特性。尽管MPC本身是非线性的，但它可以通过设计来近似线性系统的控制效果。

拓展资料：

1. 《非线性控制系统设计》：这本书详细介绍了非线性控制系统的设计方法，包括线性化、反馈线性化、滑模控制等。

2. 《现代控制理论》：这本书提供了线性控制系统的理论基础，对于理解非线性系统如何通过线性化进行控制具有重要意义。

3. 《模型预测控制》：这本书深入探讨了模型预测控制的理论和应用，是研究非线性系统控制策略的重要参考资料。