內容簡介
本書以MATLAB作為仿真環境，系統地介紹了滑模變結構控制的幾種先進的控制方法。本書凝練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最新成果。
本書在第2版的基礎上修改而成，並增加和修改了部分內容。全書共分10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、基於函式逼近的機械手滑模控制、基於干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、基於最優軌跡規劃的滑模控制。每種控制方法都通過MATLAB仿真程式進行了仿真分析。
本書各部分內容既相互聯繫又相互獨立，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、計算機套用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀，也可作為普通高等學校自動化、電氣工程、機械工程、儀器儀表、計算機套用等專業的教學參考書。
目錄
第1章欠驅動系統滑模控制
1.1一類欠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位置和速度跟蹤
1.1.4仿真實例
1.2基於Hurwitz穩定的欠驅動系統滑模控制
1.2.1基於Hurwitz穩定的簡單欠驅動系統滑模控制
1.2.2基於Hurwitz穩定的小車倒立擺系統滑模控制
1.3一類特殊的欠驅動系統的滑模控制
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收斂性分析
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收斂性分析
1.4.6仿真實例
1.5移動機器人的滑模軌跡跟蹤控制
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姿態控制律設計
1.5.4閉環系統的設計關鍵
1.5.5仿真實例
1.6基於全局穩定的移動機器人雙環軌跡跟蹤控制
1.6.1移動機器人運動學模型
1.6.2動態系統全局漸近穩定定理
1.6.3控制系統設計
1.6.4整個閉環穩定性分析
1.6.5仿真實例
參考文獻
第2章基於觀測器和解耦算法的欠驅動系統滑模控制
2.1基於高增益觀測器分離定理的倒立擺系統滑模控制
2.1.1高增益觀測器分離定理
2.1.2基於高...
2.1.3基於高增益觀測器的欠驅動倒立擺控制
2.2基於欠驅動系統解耦算法的滑模控制
2.2.1欠驅動系統解耦算法
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章控制輸入受限或輸出受限條件下的滑模控制
3.1控制輸入受限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網路補償的控制輸入受限滑模控制
3.2.1系統描述
3.2.2基於RBF網路控制受限逼近的滑模控制
3.2.3仿真實例
3.3一種按設定誤差性能指標函式收斂的滑模控制
3.3.1問題描述
3.3.2跟蹤誤差性能函式設計
3.3.3收斂性分析
3.3.4仿真實例
參考文獻
第4章撓性系統和奇異攝動系統的滑模控制
4.1基於諧振抑制的滑模控制
4.1.1諧振抑制濾波器設計
4.1.2系統描述
4.1.3基於名義模型的滑模控制
4.1.4仿真分析
4.2基於輸入成型的撓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基於奇異攝動理論的滑模控制
4.3.1問題描述
4.3.2模型分解
4.3.3控制律設計
4.3.4仿真實例
4.4基於奇異攝動理論的滑模魯棒控制
4.4.1問題描述
4.4.2模型分解
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基於名義模型的機械手滑模控制——常規方法
5.2.1系統描述
5.2.2控制律設計
5.2.3仿真實例
5.3基於名義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基於名義模型的機械手滑模控制——趨近律方法
5.4.1設計原理
5.4.2基於名義模型的機械手指數趨近律的設計
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機械手動態方程
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機械手自適應滑模控制
5.6.1系統描述
5.6.2自適應滑模控制器的設計
5.6.3仿真實例
5.7工作空間中機械手末端軌跡滑模控制
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
5.8工作空間中機械手末端的阻抗滑模控制
5.8.1問題的提出
5.8.2阻抗模型的建立
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章基於函式逼近的機械手滑模控制
6.1基於模型逼近的機械手RBF網路自適應滑模控制
6.1.1問題的提出
6.1.2基於RBF神經網路逼近的滑模控制
6.1.3穩定性及收斂性分析
6.1.4仿真實例
6.2基於RBF網路最小參數學習法的機械手自適應控制
6.2.1問題的提出
6.2.2基於神經網路逼近的滑模控制
6.2.3基於單參數的自適應滑模控制
6.2.4仿真實例
6.3基於模糊補償的機械手自適應模糊滑模控制
6.3.1系統描述
6.3.2函式的模糊逼近
6.3.3基於模糊補償的滑模控制
6.3.4隻對摩擦進行模糊補償的滑模控制
6.3.5仿真實例
參考文獻
第7章基於干擾觀測器的機械手滑模控制
7.1基於指數收斂非線性干擾觀測器的滑模控制
7.1.1系統描述
7.1.2非線性干擾觀測器的設計
7.1.3雙關節機械手干擾觀測器的設計
7.1.4滑模控制律設計
7.1.5仿真實例
7.2基於改進的指數收斂非線性干擾觀測器的滑模控制
7.2.1非線性干擾觀測器的問題描述
7.2.2改進的非線性干擾觀測器的設計
7.2.3LMI不等式的求解
7.2.4仿真實例
參考文獻
第8章柔性機械手滑模控制
8.1柔性機械手魯棒觀測器設計及分析
8.1.1問題描述
8.1.2觀測器設計
8.1.3觀測器分析
8.1.4仿真結果
8.2基於魯棒觀測器的柔性關節機械手滑模控制
8.2.1魯棒觀測器的設計
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直升機滑模控制
9.1.1直升機數學模型
9.1.2直升機模型的耦合分析
9.1.3直升機模型的線性化
9.1.4直升機的滑模控制
9.1.5仿真實例
9.2基於Huriwtz穩定的VTOL飛行器滑模控制
9.2.1VTOL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M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太空飛行器姿態雙閉環滑模控制
9.4.1太空飛行器姿態控制模型
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飛行器軌跡跟蹤滑模控制
9.5.1VTOL模型描述
9.5.2針對第一個子系統的控制
9.5.3針對第二個子系統的滑模控制
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全驅動子系統控制律的設計
9.6.3欠驅動子系統控制律的設計
9.6.4仿真實例
9.7基於內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虛擬姿態角度的求解
9.7.4姿態控制律設計
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跟蹤自適應滑模控制
9.8.1四旋翼無人機動態模型
9.8.2位置跟蹤控制器設計
9.8.3姿態控制器設計
9.8.4仿真實例
9.9基於解耦算法的VTOL飛行器雙環軌跡跟蹤滑模控制
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軌跡跟蹤分析
9.9.6仿真實例
9.10基於全局穩定的VTOL飛行器雙環軌跡跟蹤滑模控制
9.10.1VTOL模型描述
9.10.2動態系統全局漸近穩定定理
9.10.3控制算法的設計
9.10.4軌跡跟蹤分析
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差分進化算法
10.1.1差分進化算法的提出
10.1.2標準差分進化算法
10.1.3差分進化算法的基本流程
10.1.4差分進化算法的參數設定
10.1.5基於差分進化算法的函式最佳化
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軌跡規划算法介紹
10.2.4最優軌跡的設計
10.2.5最優軌跡的最佳化
10.2.6仿真實例
參考文獻
