●編者的話
前言
第一部分緒論
第1章預備知識3
1.1滑模控制問題概述3
1.1.1滑模控制簡介3
1.1.2滑模控制基本原理3
1.2滑模控制研究現狀6
1.2.1連續時間滑模控制7
1.2.2離散時間滑模控制10
1.3本書主要研究內容13
第二部分滑模控制理論
第2章傳統一階滑模控制19
2.1引言19
2.2基於線性滑模面的滑模控制21
2.2.1線性滑模面設計21
2.2.2趨近律設計22
2.2.3滑模控制器設計23
2.2.4抖振問題分析和處理24
2.2.5數值仿真27
2.3二階繫統終端滑模控制29
2.3.1二階繫統終端滑模控制設計29
2.3.2數值仿真31
2.4二階繫統非奇異終端滑模控制32
2.4.1二階繫統非奇異終端滑模控制設計32
2.4.2數值仿真35
2.5高階繫統積分終端滑模控制35
2.5.1高階繫統積分終端滑模控制設計36
2.5.2數值仿真38
2.6本章小結39
第3章非線性繫統的二階滑模控制40
3.1引言40
3.2傳統二階滑模控制41
3.2.1螺旋控制設計41
3.2.2次很優滑模控制設計42
3.2.3準連續時間滑模控制設計43
3.2.4超螺旋滑模控制設計44
3.3匹配干擾由函數限定條件下的二階滑模控制46
3.3.1繼電-多項式二階滑模控制設計46
3.3.2準連續繼電-多項式二階滑模控制設計50
3.4非匹配干擾由函數限定條件下的二階滑模控制55
3.4.1繫統建模和問題描述55
3.4.2非匹配受擾二階滑模控制設計56
3.4.3數值仿真60
3.5本章小結64
第4章非線性繫統的繼電-多項式高階滑模控制65
4.1引言65
4.2繫統建模和問題描述65
4.3高階滑模控制相關的齊次理論67
4.4繼電-多項式高階滑模控制68
4.4.1任意階繫統的狀態反饋高階滑模控制設計68
4.4.2任意階繫統的輸出反饋高階滑模控制設計77
4.4.3數值仿真77
4.5本章小結81
第5章基於干擾觀測器的非匹配受擾繫統復合滑模控制82
5.1引言82
5.2基於干擾觀測器的復合滑模控制83
5.2.1非匹配受擾情況下積分滑模控制設計83
5.2.2基於干擾觀測器的新型滑模控制設計84
5.2.3數值仿真88
5.3基於有限時間干擾觀測器的復合非奇異終端滑模控制91
5.3.1已有非奇異終端滑模控制方法存在的問題91
5.3.2二階繫統復合非奇異終端滑模控制設計92
5.3.3高階繫統復合非奇異終端滑模控制設計96
5.3.4數值仿真99
5.4本章小結100
第6章受擾高階多智能體繫統復合滑模一致性協議102
6.1引言102
6.2數學符號和圖論介紹105
6.2.1數學符號105
6.2.2圖論介紹105
6.3復合滑模漸近一致性協議106
6.3.1繫統建模和問題描述106
6.3.2復合滑模漸近一致性協議設計106
6.3.3數值仿真121
6.4復合滑模有限時間一致性協議129
6.4.1繫統建模和問題描述129
6.4.2復合滑模有限時間一致性協議設計129
6.4.3數值仿真138
6.5本章小結141
第7章離散時間滑模控制142
7.1引言142
7.2繫統建模和問題描述143
7.3傳統離散時間滑模控制144
7.3.1基於到達過程的離散時間滑模控制設計144
7.3.2基於等價控制的離散時間滑模控制設計145
7.4改進的無抖振離散時間滑模控制146
7.4.1離散時間滑模面及滑模函數趨近律設計146
7.4.2含分數冪的改進離散時間滑模控制設計146
7.4.3數值仿真151
7.5離散時間終端滑模控制153
7.5.1離散化終端滑模結構分析155
7.5.2繫統穩態和抗干擾性能分析156
7.5.3離散時間終端滑模控制器奇異性問題的討論160
7.5.4數值仿真163
7.6本章小結164
第三部分滑模控制應用
第8章Buck型直流-直流變換器的二階滑模控制169
8.1引言169
8.2繫統建模和問題描述169
8.3Buck型直流-直流變換器的二階滑模控制設計172
8.4面向應用的二階滑模控制設計改進176
8.5數值仿真與實驗驗證177
8.5.1數值仿真178
8.5.2實驗驗證180
8.6本章小結185
第9章永磁同步電機調速繫統的復合滑模控制186
9.1引言186
9.2繫統建模和問題描述188
9.3基於擴張狀態觀測器的復合滑模速度控制189
9.3.1基準滑模控制設計191
9.3.2復合滑模控制設計192
9.3.3數值仿真195
9.3.4實驗驗證197
9.4基於廣義比例積分觀測器的復合滑模速度控制201
9.4.1連續時間滑模控制設計201
9.4.2連續復合滑模控制設計203
9.4.3數值仿真206
9.4.4實驗驗證209
9.5本章小結215
第10章永磁同步直線電機的離散時間終端滑模控制216
10.1引言216
10.2繫統建模和問題描述217
10.3離散時間滑模控制218
10.3.1傳統離散時間滑模控制設計218
10.3.2離散時間終端滑模控制設計220
10.3.3數值仿真224
10.3.4實驗驗證227
10.4本章小結234
第11章高超聲速飛行器繫統的積分終端滑模控制235
11.1引言235
11.2繫統建模和問題描述236
11.3高超聲速飛行器繫統跟蹤控制239
11.3.1積分終端滑模跟蹤控制設計239
11.3.2基於非線性干擾觀測器的復合積分終端滑模跟蹤控制設計241
11.3.3數值仿真244
11.4本章小結249
第12章導彈攔截機動目標的滑模制導律250
12.1引言250
12.2繫統建模和問題描述252
12.3二維平面導彈攔截機動目標的滑模制導律253
12.3.1滑模制導律設計253
12.3.2數值仿真255
12.4帶撞擊角度約束的積分滑模制導律259
12.4.1基於線性滑模面的滑模制導律設計260
12.4.2非線性積分滑模制導律設計262
12.4.3有限時間干擾觀測器設計264
12.4.4復合積分滑模制導律設計265
12.4.5數值仿真267
12.5考慮自動駕駛儀動態及撞擊角度約束的滑模制導律274
12.5.1積分終端滑模制導律設計275
12.5.2非線性干擾觀測器設計277
12.5.3復合積分終端滑模制導律設計279
12.5.4數值仿真280
12.6本章小結286
附錄A不等式、定義和引理287
A.1書中涉及的主要不等式287
A.2有限時間穩定性定義和相關引理291
A.3輸入-輸出穩定性定義和相關引理294
附錄B命題4.4.1的證明296
附錄C命題7.4.1的證明298
參考文獻299
本書繫統地闡述滑模控制理論的起源、原理和研究現狀，重點對幾類通用模型繫統和幾類典型實際繫統給出滑模控制設計、分析以及仿真、實驗驗證結果，反映該領域的近期新研究進展.本書分為三個部分，共12章.第一部分(第1章)為緒論，介紹滑模控制理論的起源、基本原理和研究現狀.第二部分(第2~7章)為滑模控制理論，主要介紹如何針對連續時間域和離散時間域的受擾通用模型繫統，進行滑模控制設計和分析，包括連續時間一階、二階和高階滑模控制，基於干擾觀測補償的單個繫統和多智能體繫統復合滑模控制，以及離散時間滑模控制.第三部分(第8~12章)為滑模控制應用，具體選取幾類典型的受擾非線性繫統(包括電力電子繫統、伺服運動控制繫統和飛行控制繫統)，分別給出相應的滑模控制設計、分析以及仿真或實驗驗證結果.本書可作為高等院校自動化、控制科學與工程專業高年級本科生和研究生的教材或參考書，也可供相關領域研究人員和工程師參考.
