滑模變結構控制MATLAB仿真 基本理論與設計方法(第4版)
作 者: 劉金琨 著
定 價: 118
出?版?社: 清華大學出版社
出版日期: 2019年11月01日
頁 數: 565
裝 幀: 平裝
ISBN: 9787302541707
●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滑模變結構控制繫統的抖振問題
1.5.2離散繫統滑模變結構控制
1.5.3自適應滑模變結構控制
1.5.4不匹配不確定性繫統的滑模變結構控制
1.5.5針對時滯繫統的滑模變結構控制
1.5.6非線性繫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在伺服繫統中的應用
1.7滑模變結構控制相關研究著作
1.8控制繫統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簡單自適應控制繫統設計實例
1.9.1繫統描述
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基於趨近律的滑模控制
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基於趨近律的滑模魯棒控制
2.3.1繫統描述
2.3.2仿真實例
2.4基於上界的滑模控制
2.4.1繫統描述
2.4.2控制器設計
2.4.3仿真實例
2.5基於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基於連續切換的滑模控制
2.6.1雙曲正切函數性質
2.6.2基於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繫統描述
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基於名義模型的滑模控制
3.1.1繫統描述
3.1.2控制繫統結構
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繫統描述
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基於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基於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繫統描述
3.4.2控制器設計
3.4.3仿真實例
3.5基於輸入輸出反饋線性化的滑模控制
3.5.1繫統描述
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繫統描述
3.6.2滑模控制器設計
3.6.3仿真實例
3.7一階繫統滑模控制
3.7.1繫統描述
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繫統描述
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繫統描述
4.2.2控制律設計
4.2.3仿真實例
4.3基於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章基於干擾及輸出測量延遲觀測器的滑模控制
5.1基於慢時變干擾觀測器的連續滑模控制
5.1.1繫統描述
5.1.2觀測器設計
5.1.3仿真實例
5.1.4基於慢時變干擾觀測器的連續滑模控制
5.1.5仿真實例
5.2基於指數收斂干擾觀測器的滑模控制
5.2.1繫統描述
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基於輸出延時觀測器的滑模控制
5.3.1繫統描述
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繫統描述
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基於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繫統描述
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繫統描述
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基於反演的動態滑模控制
6.5.1繫統描述
6.5.2控制律設計
6.5.3仿真實例
參考文獻
第7章基於濾波器及狀態觀測器的滑模控制
7.1基於低通濾波器的滑模控制
7.1.1繫統描述
7.1.2滑模控制器設計
7.1.3仿真實例
7.2基於Kalman濾波器的滑模控制
7.2.1繫統描述
7.2.2卡爾曼濾波器原理
7.2.3仿真實例
7.3基於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基於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基於擴張觀測器的滑模控制器設計
7.4.5仿真實例
7.5基於高增益微分器的滑模控制
7.5.1繫統描述
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基於K觀測器的高階繫統設計與分析
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基於K觀測器的高階繫統滑模控制
7.6.4仿真實例
參考文獻
第8章模糊滑模控制
8.1基於模糊切換增益調節的滑模控制
8.1.1繫統描述
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基於等效控制的模糊滑模控制
8.2.1繫統描述
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基於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繫統描述
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繫統描述
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繫統描述
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繫統描述
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基於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基於RBF網絡逼近f(·)和g(·)的滑模控制
9.3.3仿真實例
9.4基於神經網絡的直接自適應滑模控制
9.4.1繫統描述
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基於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基於RBF網絡逼近的自適應控制
9.5.3仿真實例
9.6基於RBF網絡摩擦補償的滑模控制
9.6.1繫統描述
9.6.2基於RBF網絡逼近的滑模控制
9.6.3仿真實例
參考文獻
0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基於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基於趨近律的離散滑模控制位置跟蹤
10.3.5仿真實例
10.4基於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基於變速趨近律的滑模控制
10.5.1變速趨近律設計
10.5.2基於變速趨近律的滑模控制
10.5.3基於組合趨近律的控制
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繫統描述
10.7.2控制器設計與分析
10.7.3仿真實例
10.8基於干擾觀測器的離散滑模控制
10.8.1繫統描述
10.8.2基於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
1章基於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基於LMI的一類線性繫統控制
11.2.1繫統描述
11.2.2基於LMI的線性繫統穩定鎮定
11.2.3基於LMI的線性繫統跟蹤控制
11.2.4仿真實例
11.3基於LMI的一類線性繫統滑模魯棒控制
11.3.1繫統描述
11.3.2控制器設計
11.3.3仿真實例
11.4基於LMI的Lipschitz非線性繫統穩定鎮定
11.4.1繫統描述
11.4.2鎮定控制器設計
11.4.3仿真實例
附錄
11.5基於LMI的Lipschitz非線性繫統跟蹤控制
11.5.1繫統描述
11.5.2跟蹤控制器設計
11.5.3仿真實例
11.6基於LMI的欠驅動倒立擺繫統滑模控制
11.6.1繫統描述
11.6.2基於等效的滑模控制
11.6.3基於輔助反饋的滑模控制
11.6.4仿真實例
11.7基於LMI的混沌繫統動態補償滑模控制
11.7.1繫統描述
11.7.2傳統的基於LMI的滑模控制
11.7.3基於動態補償的LMI滑模控制
11.7.4仿真實例
參考文獻
2章Terminal滑模控制
12.1一種非線性繫統的Terminal滑模控制
12.1.1繫統描述
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
3章控制繫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繫統描述
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繫統描述
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繫統描述
13.5.2控制律設計與分析
13.5.3仿真實例
附錄
參考文獻
4章數變換的滑模控制
14.1數的三維姿態建模與控制
14.1.1繫統描述
14.1.2控制律的設計
14.1.3控制繫統的分析
14.1.4仿真實例
14.2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
內容簡介
本書從MATLAB仿真的角度繫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繫統教學和科研工作的結晶，同時融入了靠前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、基於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、基於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、基於LMI的滑模控制、Terminal滑模控制、控制繫統執行器問題的滑模控制、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繫又相對獨立，讀者可根據自己需要選擇學習。本書適用於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......
第3章幾種典型滑模控制 3.1基於名義模型的滑模控制 3.1.1繫統描述 考慮如下對像： Jθ¨+Bθ·=u-d(3.1) 其中,J為轉動慣量； B為阻尼繫數； u為控制輸入； d為干擾，θ為角度，且J>0，B>0。 實際工程中，真實的物理參數和干擾往往無法準確獲得，通常需要建模，得到真實對像的名義模型 Jnθ¨n+Bnθ·n=μ(3.2) 其中，Jn和Bn分別為J和B的名義值； μ為名義模型控制律，且Jn>0，Bn>0。 3.1.2控制繫統結構 由圖3.1可見，控制繫統由兩個控制器構成，一個是針對實際繫統的滑模控制器，實現θ→θn及θ·→θ·n； 另一個是針對名義模型的控制器，實現θn→θd,θ·n→θ·d。整個控制繫統實現θ→θd,θ·→θ·d。 圖3.1控制繫統結......
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