滑模變結構控制MATLAB仿真：基本理論與設計方法（第4版） ( 簡體 字) |
| 作者：劉金琨 | 類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 52555
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NT售價： 590 元 |
| 出版日：11/1/2019 |
| 頁數：565 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302541707 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：變結構控制出現于20世紀50年代，經歷了60余年的發展，現已形成一個相對獨立的研究分支，成為自動控制系統的一種典型的設計方法，適用于線性與非線性系統、連續與離散系統、確定性與不確定性系統、集中參數與分布參數系統、集中控制與分散控制等。這種控制方法通過控制量的切換使系統狀態沿著滑模面滑動，使系統在受到參數攝動和外部干擾的時候具有不變性，正是這種特性使得變結構控制方法受到各國學者的廣泛重視。
由于滑模變結構控制算法簡單、魯棒性好和可靠性高，被廣泛應用于運動控制中，尤其適用于可建立精確數學模型的確定性控制系統。
在滑模變結構控制理論及其工程應用領域，近年來已有大量的論文發表。作者多年來一直從事控制理論及應用方面的教學和研究工作，為了促進變結構控制和自動化技術的進步，發布滑模變結構控制設計與應用中的最新研究成果，并使廣大工程技術人員能了解、掌握和應用這一領域的最新技術，學會用MATLAB語言進行滑模變結構控制器的設計。作者編寫了這本書，以拋磚引玉，供廣大讀者學習參考。
本書是在總結作者多年研究成果的基礎上，進一步理論化、系統化、規范化、實用化后編寫而成的，其特點如下：
（1） 滑模變結構控制算法取材新穎，內容先進，重點介紹學科交叉部分的前沿研究和一些有潛力的新思想、新方法和新技術，取材著重于基本概念、基本理論和基本方法。
（2） 每種滑模控制算法都給出了完整的MATLAB仿真程序，并給出了程序的說明和仿真結果，具有很強的可讀性。
（3） 從應用領域角度出發，突出理論聯系實際，面向廣大工程技術人員，具有很強的工程性和實用性。書中有大量應用實例及其結果分析，為讀者提供了有益的借鑒。
（4） 本書給出的各種滑模變結構控制算法非常完整，程序結構設計簡單明了，便于自學和進一步開發。
本書程序算法使用說明如下：
（1） 本書程序可到清華大學出版社網站下載，也可掃描下方二維碼下載。
程序代碼
（2） 下載程序并復制到硬盤MATLAB運行的路徑中，即可運行仿真。
（3） 所有算法均在MATLAB R2013a版本下運行成功，也兼容更高級版本。
（4） 所有控制算法都按章歸類，程序名與書中的程序名對應一致。
本書是基于MATLAB R2013a由于采用的軟件仿真環境為MATLAB R2013a英文版，所以書中仿真插圖均為英文。環境下開發的，各個章節的內容都具有很強的獨立性，讀者可以結合自己的研究方向深入地進行研究。
作者在滑模控制的研究中得到北京航空航天大學爾聯潔教授的熱情支持和指導。本書的撰寫和研究工作得到了國家自然科學基金項目“N連桿柔性機械臂PDE建模及自適應邊界控制理論研究”（編號： 61374048）的支持。
由于作者水平有限，書中難免存在一些不足和疏漏之處，歡迎廣大讀者批評指正。
劉金琨
2019年6月于北京航空航天大學 |
內容簡介：本書從MATLAB仿真的角度系統地介紹滑模變結構控制的基本理論、基本方法和應用技術，是作者多年來從事控制系統教學和科研工作的結晶，同時融入了國內外同行近年來所取得的新成果。
本書是在第3版基礎上修訂而成的，增加了部分內容。全書共分14章，內容包括緒論、滑模控制基本方法、幾種典型滑模控制、自適應魯棒滑模控制、基于干擾及輸出測量延遲觀測器的滑模控制、反演及動態面滑模控制、基于濾波器及狀態觀測器的滑模控制、模糊滑模控制、神經網絡滑模控制、離散滑模控制、基于LMI的滑模控制、Terminal滑模控制、控制系統執行器問題的滑模控制、基于四元數變換的滑模控制。書中對每種控制方法都利用MATLAB程序進行仿真分析。
本書各部分內容既相互聯系又相對獨立，讀者可根據自己需要選擇學習。本書適用于從事生產過程自動化、計算機應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀，也可作為高等學校工業自動化、自動控制、機械電子、自動化儀表、計算機應用等專業的教學參考書。 |
目錄：第1章緒論
1.1滑模變結構控制簡介
1.2變結構控制發展歷史
1.3滑模變結構控制基本原理
1.4滑模面的參數設計
1.5滑模變結構控制理論研究方向
1.5.1滑模變結構控制系統的抖振問題
1.5.2離散系統滑模變結構控制
1.5.3自適應滑模變結構控制
1.5.4不匹配不確定性系統的滑模變結構控制
1.5.5針對時滯系統的滑模變結構控制
1.5.6非線性系統的滑模變結構控制
1.5.7Terminal滑模變結構控制
1.5.8全魯棒(Global)滑模變結構控制
1.5.9滑模觀測器的研究
1.5.10神經滑模變結構控制
1.5.11模糊滑模變結構控制
1.5.12積分滑模變結構控制
1.5.13高階滑模控制
1.6滑模變結構控制應用
1.6.1在電機中的應用
1.6.2在機器人控制中的應用
1.6.3在飛行器控制中的應用
1.6.4在倒立擺控制中的應用
1.6.5在伺服系統中的應用
1.7滑模變結構控制相關研究著作
1.8控制系統S函數設計
1.8.1S函數介紹
1.8.2S函數基本參數
1.8.3S函數描述實例
1.9簡單自適應控制系統設計實例
1.9.1系統描述
1.9.2滑模控制律設計
1.9.3仿真實例
附錄
參考文獻
第2章滑模控制基本方法
2.1滑模面設計及應用實例
2.1.1滑模面的參數設計
2.1.2滑模控制的工程意義
2.1.3一個簡單的滑模控制實例
2.1.4仿真實例
2.2基于趨近律的滑模控制
2.2.1幾種典型的趨近律
2.2.2控制器設計
2.2.3仿真實例
2.3基于趨近律的滑模魯棒控制
2.3.1系統描述
2.3.2仿真實例
2.4基于上界的滑模控制
2.4.1系統描述
2.4.2控制器設計
2.4.3仿真實例
2.5基于準滑動模態的滑模控制
2.5.1準滑動模態
2.5.2仿真實例
2.6基于連續切換的滑模控制
2.6.1雙曲正切函數性質
2.6.2基于雙曲正切函數的滑模控制
2.6.3仿真實例
2.7等效滑模控制
2.7.1系統描述
2.7.2等效控制
2.7.3滑模控制
2.7.4仿真實例
2.8滑模控制的數字化仿真
2.8.1基本原理
2.8.2仿真實例
參考文獻
第3章幾種典型滑模控制
3.1基于名義模型的滑模控制
3.1.1系統描述
3.1.2控制系統結構
3.1.3針對名義模型的控制
3.1.4滑模控制器的設計
3.1.5仿真實例
3.2全局滑模控制
3.2.1系統描述
3.2.2全局滑模函數的設計
3.2.3滑模控制器的設計
3.2.4仿真實例
3.3基于線性化反饋的滑模控制
3.3.1線性化反饋控制
3.3.2仿真實例
3.3.3基于線性化反饋的滑模控制
3.3.4仿真實例
3.4輸入輸出反饋線性化控制
3.4.1系統描述
3.4.2控制器設計
3.4.3仿真實例
3.5基于輸入輸出反饋線性化的滑模控制
3.5.1系統描述
3.5.2控制器設計
3.5.3仿真實例
3.6模型參考滑模控制
3.6.1系統描述
3.6.2滑模控制器設計
3.6.3仿真實例
3.7一階系統滑模控制
3.7.1系統描述
3.7.2滑模控制器設計
3.7.3仿真實例
3.8滑模預測控制
3.8.1系統描述
3.8.2傳統滑模控制算法
3.8.3預測滑模控制算法
3.8.4仿真實例
參考文獻
第4章自適應魯棒滑模控制
4.1自適應魯棒滑模控制描述
4.1.1問題的提出
4.1.2自適應滑模控制律的設計
4.1.3仿真實例
4.2無須物理參數的倒立擺自適應滑模控制
4.2.1系統描述
4.2.2控制律設計
4.2.3仿真實例
4.3基于HJI理論的滑模魯棒控制
4.3.1基本原理
4.3.2控制器設計與分析
4.3.3仿真實例
參考文獻
第5章基于干擾及輸出測量延遲觀測器的滑模控制
5.1基于慢時變干擾觀測器的連續滑模控制
5.1.1系統描述
5.1.2觀測器設計
5.1.3仿真實例
5.1.4基于慢時變干擾觀測器的連續滑模控制
5.1.5仿真實例
5.2基于指數收斂干擾觀測器的滑模控制
5.2.1系統描述
5.2.2指數收斂干擾觀測器的問題提出
5.2.3指數收斂干擾觀測器的設計
5.2.4滑模控制器的設計與分析
5.2.5仿真實例
5.3基于輸出延時觀測器的滑模控制
5.3.1系統描述
5.3.2輸出延遲觀測器的設計
5.3.3滑模控制器的設計與分析
5.3.4仿真實例
5.4一種時變測量延遲觀測器及滑模控制
5.4.1系統描述
5.4.2輸出延遲觀測器的設計
5.4.3按A-KC為Hurwitz進行K的設計
5.4.4觀測器仿真實例
5.4.5基于時變測量輸出延遲觀測器的滑模控制
5.4.6閉環控制仿真實例
參考文獻
第6章反演及動態面滑模控制
6.1簡單反演滑模控制
6.1.1基本原理
6.1.2滑模反演控制器的設計
6.1.3仿真實例
6.2魯棒反演滑模控制
6.2.1系統描述
6.2.2Backstepping滑模控制器的設計
6.2.3仿真實例
6.3自適應反演滑模控制
6.3.1控制律的設計
6.3.2仿真實例
6.4簡單動態面滑模控制
6.4.1系統描述
6.4.2動態面控制器的設計
6.4.3動態面控制器的分析
6.4.4動態面滑模控制器的設計
6.4.5仿真實例
6.5基于反演的動態滑模控制
6.5.1系統描述
6.5.2控制律設計
6.5.3仿真實例
參考文獻
第7章基于濾波器及狀態觀測器的滑模控制
7.1基于低通濾波器的滑模控制
7.1.1系統描述
7.1.2滑模控制器設計
7.1.3仿真實例
7.2基于Kalman濾波器的滑模控制
7.2.1系統描述
7.2.2卡爾曼濾波器原理
7.2.3仿真實例
7.3基于高增益觀測器的滑模控制
7.3.1高增益觀測器機理分析
7.3.2高增益觀測器的滑模控制器設計
7.3.3仿真實例
7.4基于擴張觀測器的滑模控制
7.4.1擴張觀測器的設計
7.4.2擴張觀測器的分析
7.4.3仿真實例
7.4.4基于擴張觀測器的滑模控制器設計
7.4.5仿真實例
7.5基于高增益微分器的滑模控制
7.5.1系統描述
7.5.2傳統滑模控制器的設計
7.5.3高增益微分器設計
7.5.4高增益微分器的滑模控制器設計
7.5.5仿真實例
7.6基于K觀測器的高階系統設計與分析
7.6.1K觀測器設計與分析
7.6.2按A0為Hurwitz進行k的設計
7.6.3基于K觀測器的高階系統滑模控制
7.6.4仿真實例
參考文獻
第8章模糊滑模控制
8.1基于模糊切換增益調節的滑模控制
8.1.1系統描述
8.1.2滑模控制器設計
8.1.3模糊規則設計
8.1.4仿真實例
8.2基于等效控制的模糊滑模控制
8.2.1系統描述
8.2.2模糊滑模控制律的設計
8.2.3仿真實例
8.3一種簡單的模糊自適應滑模控制
8.3.1問題描述
8.3.2模糊逼近原理
8.3.3控制算法設計與分析
8.3.4仿真實例
8.4基于線性化反饋的自適應模糊滑模控制
8.4.1線性化反饋方法
8.4.2滑模控制器設計
8.4.3自適應模糊滑模控制器設計
8.4.4仿真實例
8.5一種簡單的切換模糊化自適應滑模控制
8.5.1系統描述
8.5.2自適應模糊滑模控制器設計
8.5.3仿真實例
8.6一種復雜的切換模糊化自適應滑模控制
8.6.1系統描述
8.6.2自適應模糊滑模控制器設計
8.6.3仿真實例
8.7具有積分滑模面的模糊滑模控制
8.7.1系統描述
8.7.2控制器的設計
8.7.3仿真實例
8.8控制輸入模糊化的自適應滑模控制
8.8.1系統描述
8.8.2控制器的設計
8.8.3自適應控制算法設計
8.8.4仿真實例
參考文獻
第9章神經網絡滑模控制
9.1一種簡單的RBF網絡自適應滑模控制
9.1.1問題描述
9.1.2RBF網絡原理
9.1.3控制算法設計與分析
9.1.4仿真實例
9.2RBF網絡自適應魯棒滑模控制
9.2.1問題描述
9.2.2基于RBF網絡逼近f(·)的滑模控制
9.2.3仿真實例
9.3一種復雜的RBF網絡自適應魯棒滑模控制
9.3.1問題描述
9.3.2基于RBF網絡逼近f(·)和g(·)的滑模控制
9.3.3仿真實例
9.4基于神經網絡的直接自適應滑模控制
9.4.1系統描述
9.4.2理想的滑模控制器及神經網絡逼近
9.4.3控制器設計及分析
9.4.4仿真實例
9.5基于神經網絡最小參數學習法的自適應滑模控制
9.5.1問題描述
9.5.2基于RBF網絡逼近的自適應控制
9.5.3仿真實例
9.6基于RBF網絡摩擦補償的滑模控制
9.6.1系統描述
9.6.2基于RBF網絡逼近的滑模控制
9.6.3仿真實例
參考文獻
第10章離散滑模控制
10.1離散滑模控制描述
10.2離散時間滑模控制的特性
10.2.1準滑動模態
10.2.2離散滑模的存在性和可達性
10.2.3離散滑模控制的不變性
10.3基于趨近律的離散滑模控制
10.3.1離散趨進律的設計
10.3.2離散控制律的設計
10.3.3仿真實例
10.3.4基于趨近律的離散滑模控制位置跟蹤
10.3.5仿真實例
10.4基于等效控制的離散滑模控制
10.4.1控制器設計
10.4.2穩定性分析
10.4.3仿真實例
10.5基于變速趨近律的滑模控制
10.5.1變速趨近律設計
10.5.2基于變速趨近律的滑模控制
10.5.3基于組合趨近律的控制
10.5.4仿真實例
10.6自適應離散滑模控制
10.6.1離散指數趨近律控制的抖振分析
10.6.2自適應滑模控制器的設計
10.6.3仿真實例
10.7離散滑模控制的設計與分析
10.7.1系統描述
10.7.2控制器設計與分析
10.7.3仿真實例
10.8基于干擾觀測器的離散滑模控制
10.8.1系統描述
10.8.2基于干擾觀測器的離散滑模控制
10.8.3干擾觀測器的收斂性分析
10.8.4穩定性分析
10.8.5仿真實例
參考文獻
第11章基于LMI的滑模控制
11.1LMI及其MATLAB求解
11.1.1傳統的LMI求解方法
11.1.2新的LMI求解方法——YALMIP工具箱
11.1.3YALMIP工具箱仿真實例
11.2基于LMI的一類線性系統控制
11.2.1系統描述
11.2.2基于LMI的線性系統穩定鎮定
11.2.3基于LMI的線性系統跟蹤控制
11.2.4仿真實例
11.3基于LMI的一類線性系統滑模魯棒控制
11.3.1系統描述
11.3.2控制器設計
11.3.3仿真實例
11.4基于LMI的Lipschitz非線性系統穩定鎮定
11.4.1系統描述
11.4.2鎮定控制器設計
11.4.3仿真實例
附錄
11.5基于LMI的Lipschitz非線性系統跟蹤控制
11.5.1系統描述
11.5.2跟蹤控制器設計
11.5.3仿真實例
11.6基于LMI的欠驅動倒立擺系統滑模控制
11.6.1系統描述
11.6.2基于等效的滑模控制
11.6.3基于輔助反饋的滑模控制
11.6.4仿真實例
11.7基于LMI的混沌系統動態補償滑模控制
11.7.1系統描述
11.7.2傳統的基于LMI的滑模控制
11.7.3基于動態補償的LMI滑模控制
11.7.4仿真實例
參考文獻
第12章Terminal滑模控制
12.1一種非線性系統的Terminal滑模控制
12.1.1系統描述
12.1.2Terminal滑模控制器設計
12.1.3仿真實例
12.2快速Terminal滑模控制
12.2.1傳統快速Terminal滑模控制
12.2.2非奇異Terminal滑模控制
12.2.3仿真實例
12.3全局快速Terminal滑模控制
12.3.1全局快速Terminal滑動模態
12.3.2全局快速滑模控制器的設計及分析
12.3.3全局快速滑模控制的魯棒性分析
參考文獻
第13章控制系統執行器問題的滑模控制
13.1執行器自適應容錯滑模控制
13.1.1控制問題描述
13.1.2控制律的設計與分析
13.1.3仿真實例
13.2執行器卡死的自適應容錯滑模控制
13.2.1控制問題描述
13.2.2控制律的設計與分析
13.2.3仿真實例
13.3執行器自適應量化滑模控制
13.3.1系統描述
13.3.2量化控制器設計與分析
13.3.3仿真實例
13.4控制方向未知的滑模控制
13.4.1基本知識
13.4.2系統描述
13.4.3控制律的設計
13.4.4仿真實例
13.5主輔電機的協調滑模控制
13.5.1系統描述
13.5.2控制律設計與分析
13.5.3仿真實例
附錄
參考文獻
第14章基于四元數變換的滑模控制
14.1基于四元數的三維姿態建模與控制
14.1.1系統描述
14.1.2控制律的設計
14.1.3控制系統的分析
14.1.4仿真實例
14.2基于四元數的航天器滑模控制
14.2.1模型描述
14.2.2控制器設計與分析
14.2.3仿真實例
附錄
參考文獻 |
| 序： |
