滑模變結構控制 MATLAB 模擬：先進控制系統設計方法, 4/e

本書以 MATLAB為模擬環境,系統地介紹了滑模變結構控制的幾種先進的控制方法。本書凝聚 了作者多年來從事控制系統教學和科研工作的經驗,同時融入了國內外同行近年來取得的**成果。 本書在第3版的基礎上增加和修改了部分內容。全書共分14章,包括欠驅動系統滑模控制、基於 觀測器和解耦算法的欠驅動系統滑模控制、控制輸入受限或輸出受限條件下的滑模控制、撓性系統和 奇異攝動系統的滑模控制、機械手滑模控制、基於函數逼近的機械手滑模控制、基於乾擾觀測器的機械 手滑模控制、柔性機械手滑模控制、飛行器滑模控制、基於**軌跡規劃的滑模控制、基於傳感器和執 行器容錯的滑模控制、基於事件驅動的滑模控制、主輔電機的協調跟蹤滑模控制和具有控制輸入延遲 的滑模控制。每種控制方法都通過 MATLAB模擬程序進行了模擬分析。 本書各部分內容既相互聯系又相互獨立,讀者可根據需要選擇學習。本書可作為普通高等學校自 動化、電氣工程、機械工程、儀器儀表、電腦應用等專業的教學參考書,也適用於從事生產過程自動化、 電腦應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀。

劉金琨 北京航空航天大學教授，博士生導師。
分別於1989年7月、1994年3月和1997年3月獲東北大學學士、工學碩士工和工學士的影響。1997年3月─1998年12月在浙江大學工業控制技術研究籌備博士後研究工作 ；1999年1月1日─1999年7月在香港科技大學從事合作研究；1999年11月在航空航天大學自動化科學與電氣工程學院從事教學與科研工作；主講“智能控制”“先進控制系統設計” ”“系統輔助”等課程；研究方向為控制理論與應用。致力於國家自然基金等科研項目10餘項，發表學術論文100餘篇，《出版先進PID控制MATLAB仿真》《機器人控制系統的設計與》 MATLAB仿真》《滑模變結構控制MATLAB仿真》《RBF神經網絡控制MATLAB仿真》《系統》和《微分器設計與應用——信號傳導與求導》《智能控制——理論基礎、算法》 設計與應用》等成果。

第1章欠驅動系統滑模控制
1.1 過度驅動系統的滑模控制
1.1.1 系統描述
1.1.2滑模控制律的設計及分析
1.1.3 位置和速度追踪
1.1.4仿真實例
1.2基於Hurwitz穩定的驅動系統滑模控制
1.2.1基於Hurwitz穩定的簡單驅動系統滑模控制
1.2.2基於Hurwitz的小車倒立擺系統滑模控制
1.3 特殊時光的驅動系統的控制
1.3.1 系統描述
1.3.2控制問題描述
1.3.3滑模控制算法設計
1.3.4 聽力性分析
1.3.5仿真實例
1.4TORA欠驅動系統的滑模控制
1.4.1 系統描述
1.4.2模型的通用解耦算法
1.4.3 模型的解耦
1.4.4滑模控制算法設計
1.4.5 聽力性分析
1.4.6仿真實例
1.5移動機器人的滑模軌跡控制
1.5.1移動機器人運動學模型
1.5.2 位置控制律設計
1.5.3 盜控制律設計
1.5.4閉環系統的設計關鍵
1.5.5仿真實例
1.6基於穩定的移動機器人雙環跟踪控制
1.6.1移動機器人運動學模型
1.6.2動態系統漸近穩定理論
1.6.3 控制系統設計
1.6.4 整個循環穩定性分析
1.6.5仿真實例
參考文獻

第2章基於控制器和解耦合算法的驅動系統滑模控制
2.1基於高收益破壞器分解理論的倒立擺系統滑模控制
2.1.1 高收益教學器分解
2.1.2基於高增益圖像器的倒立擺角度鎮定
2.1.3基於高收益立擺器的驅動倒推控制
2.2 基於驅動系統解耦算法的滑模控制
2.2.1 驅動系統解耦算法
2.2.2倒立擺動力學系統的解耦
2.2.3 滑模控制器的設計
2.2.4滑模參數C的設計
2.2.5仿真實例
參考文獻

第3章控制輸入或輸出空間條件下的滑模控制
3.1控制輸入條件下的滑模控制分析
3.1.1 基本原理
3.1.2控制器設計與分析
3.1.3 仿真實例
3.2基於RBF網絡證明的控制輸入選擇滑模控制
3.2.1 系統描述
3.2.2基於RBF網絡控制邊緣逼近的滑模控制
3.2.3 仿真實例
3.3 一種設置性能指標函數接口的滑模控制
3.3.1 問題描述
3.3.2跟踪性能函數設計
3.3.3 聽力性分析
3.3.4仿真實例
3.4基於雙曲正切函數的輸入滑模控制
3.4.1 系統描述
3.4.2雙曲正切功能特點
3.4.3控制器的設計及分析
3.4.4仿真實例
3.5基於RBF網絡的輸入圓滑模控制
3.5.1 系統描述
3.5.2RBF神經網絡逼近
3.5.3控制器的設計及分析
3.5.4仿真實例
參考文獻

第4章撓性系統和神奇攝動系統的滑模控制
4.1 基於抑制的滑模控制
4.1. 主題設計
4.1.2 系統描述
4.1.3 基於塑性模型的滑模控制
4.1.4 仿真分析
4.2基於輸入成型的彈性性機械系統滑模控制
4.2.1 系統描述
4.2.2 滑模控制器設計
4.2.3 輸入成型器基本原理
4.2.4仿真實例
4.3 基於瘋狂動動理論的滑模控制
4.3.1 問題描述
4.3.2 模型劃分
4.3.3 控制律設計
4.3.4仿真實例
4.4 基於哭動理論的滑模魯棒控制
4.4.1 問題描述
4.4.2 模型劃分
4.4.3 控制律設計
4.4.4仿真實例
參考文獻

第5章機械手滑模控制
5.1機器人動力學模型及特性
5.2 基於膨脹模型的機械手滑模控制——方法始終
5.2.1 系統描述
5.2.2 控制律設計
5.2.3 仿真實例
5.3 基於機械模型的機械手滑模控制——PI方法
5.3.1 問題描述
5.3.2控制器設計
5.3.3 穩定性分析
5.3.4仿真實例
5.4方法基於膨脹模型的機械手滑模控制——趨向近律
5.4.1 設計原理
5.4.2 基於膨脹模型的機械手指數趨於近律的設計
5.4.3 仿真實例
5.5 基於低通濾波器的機械手滑模控制
5.5.1機械手動態5.5.1機械手動態
5.5.2 滑模控制器的設計
5.5.3仿真實例（1）
5.5.4仿真實例（2）
5.6 機械手導致滑模控制
5.6.1 系統描述
5.6. 2 導致滑模控制器的設計
5.6.3 仿真實例
5.7工作空間中機械手滑路徑滑模控制
5.7.1工作空間直角坐標與關節角位置的轉換
5.7.2機械手在工作空間的建模
5.7.3 滑模控制器的設計
5.7.4仿真實例
5中控製手機械的工作空間滑模
5.8.1 問題的提出
5.8.2 感應模型的建立
5.8.3 滑模控制器的設計
5.8.4仿真實例
5.9受約束條件下雙關節機械手力/角度的滑模控制
5.9.1 問題的提出
5.9.2 模型的降階
5.9.3 控制律的設計
5.9.4 穩定性分析
5.9.5仿真實例
附錄
參考文獻

第6章基於函數逼近的機械手滑模控制
6.1基於模型逼近的機械手RBF網絡思維滑模控制
6.1.1 問題的提出
6.1.2基於RBF神經網絡逼近的滑模控制
6.1.3穩定性及智力分析
6.1.4 仿真實例
6.2基於RBF網絡最小參數學習法的機械手魔法控制
6.2.1 問題的提出
6.2.2 基於神經網絡逼近的滑模控制
6.2.3基於單參數的最終滑模控制
6.2.4仿真實例
6.3基於模糊證明的機械手愚昧滑模控制
6.3.1 系統描述
6.3.2函數的模糊逼近
6.3.3 基於模糊證明的滑模控制
6.3.4只對摩擦進行模糊證明的滑模控制
6.3.5 仿真實例
參考文獻

第7章基於乾擾器的機械手滑模控制
7.1基於指標表達影響器的滑模控制
7.1.1 系統描述
7.1.2 干擾干擾器的設計
7.1.3雙關節機械手干擾干擾器的設計
7.1.4滑模控制律設計
7.1.5仿真實例
7.2基於改進的直觀表達方式的滑模控制
7.2. 1 誘導干擾器的問題描述
7.2.2 改進的干擾干擾器的設計
7.2.3LMI不等式的求解
7.2.4仿真實例
參考文獻

第8章軌跡機械手滑模控制
8.1軸機械手魯棒加工器設計及分析
8.1.1 問題描述
8.1.2規劃器設計
8.1.3 投影器分析
8.1.4 仿真結果
8.2基於魯棒棒球器的神經關節機械手滑模控制
8.2.1 魯棒棒器的設計
8.2.2滑模控制器設計與分析
8.2.3 仿真實例
參考文獻

第9章飛行器滑模控制
9.1滑模控制
9.1.1 離散數學模型
9.1.2 模擬模型的一周分析
9.1.3 疲勞模型的線性化
9.1.4 滑模的滑模控制
9.1.5仿真實例
9.2基於Huriwtz穩定的VTOL飛行器滑模控制
9.2.1 VTOL 系統描述
9.2.2 模型轉換
9.2.3 控制律的設計
9.2.4 參數向量的設計
9.2.5仿真實例
9.3一種簡單的雙閉環滑模控制設計與分析
9.3.1 系統描述
9.3.2雙環滑模控制律的設計
9.3.3 仿真實例
9.4航天器雙環滑模控制
9.4.1航天器感應控制模型
9.4.2傳統滑模控制律的設計
9.4.3雙環滑模控制律的設計
9.4.4仿真實例
9.5 基於雙環設計的VTOL飛行器軌跡跟踪滑模控制
9.5.1VTOL 模型描述
9.5.2 針對第一個鈉的控制
9.5.3 針對第二個生命的滑模控制
9.5.4仿真實例
9.6四旋翼飛行器的滑模控制
9.6.1四旋翼飛行器動力學模型
9.6.2 全驅動能量控制律的設計
9.6.3 欠驅動能量控制律的設計
9.6.4仿真實例
9.7基於外環的四旋翼飛行器的滑模魯棒控制
9.7.1四旋翼飛行器動力學模型
9.7.2 位置控制律設計
9.7.3 虛擬角度的求解
9.7.4 盜控制律設計
9.7.5 閉環系統的設計關鍵
9.7.6 仿真實例
9.8四旋翼飛行器軌跡追踪滑模控制
9.8.1四旋翼地球動態模型
9.8.2 位置跟踪控制器設計
9.8.3 盜控制器設計
9.8.4仿真實例
9.9 基於解耦算法的VTOL飛行器雙環軌跡跟踪模塊滑控
9.9.1VTOL 模型描述
9.9.2欠驅動系統解耦算法
9.9.3 模型的解耦
9.9.4 控制算法的設計
9.9.5跟踪分析
9.9.6 仿真實例
9.10基於穩定的VTOL飛行器雙環軌跡跟踪滑模控制
9.10.1VTOL 模型描述
9.10.2 動態系統漸近穩定定理
9.10.3控制算法的設計
9.10.4跟踪分析
9.10.5仿真實例
參考文獻

第10章基於最優軌跡規劃的滑模控制
10.1 漸進算法
10.1.1漸進進化的提出
10.1.2 標準演化算法
10.1.3 演化算法的基本流程
10.1.4 進化算法的參數設置
10.1.5 基礎進化算法的函數優化
10.2 基於最優軌跡規劃器的滑模控制
10.2.1 問題的提出
10.2.2樣條插值實例
10.2. 3規劃規划算法介紹
10.2.4 最優路線的設計
10.2.5 最優路線的優化
10.2.6 仿真實例
參考文獻

第11章基於傳感器和執行器容錯的滑模控制
11.1基本設計方法
11.1.1 系統描述
11.1.2 控制器設計與分析
11.1.3 仿真實例
11.2 基於傳感器和執行器容錯神經的網絡滑模控制
11.2.1 系統描述
11.2.2 控制器設計與分析
11.2.3 神經網絡逼近
11.2.4 仿真實例
11.3 基於傳感器和執行器容錯的驅動系統滑模控制
11.3.1 系統描述
11.3.2滑模控制律的設計
11.3.3 神經網絡逼近
11.3.4 閉環系統的分析
11.3.5Hurwitz穩定性分析
11.3.6 仿真實例
附錄
參考文獻

第12章基於事件驅動的滑模控制
12.1基本設計方法
12.1.1 基本原理
12.1.2控制器設計
12.1.3 仿真實例
12.2基於時變閾值的事件驅動滑模
12.2.1 基本原理
12.2.2控制器設計
12.2.3 仿真實例
12.3基於事件驅動的執行器滑模控制
12.3.1 系統描述
12.3.2思想控制器設計
12.3.3 事件驅動策略
12.3.4 仿真實例
參考文獻

第13章主輔電機的協調跟踪滑模控制
13.1基本設計方法
13.1.1 系統描述
13.1.2 控制律設計與分析
13.1.3 仿真實例
13.2基於神經網絡的主輔電機協調跟踪滑模控制
13.2.1 系統描述
13.2.2RBF網絡的設計
13.2.3 控制律設計與分析
13.2.4 仿真實例

第十四章具有控制輸入延遲的滑模控制
14.1 系統描述
14.2控制器設計與分析
14.3 仿真實例
附錄
參考文獻