滑模變結(jié)構(gòu)控制MATLAB仿真：基本理論與設(shè)計(jì)方法（第4版）

第1章緒論
1.1滑模變結(jié)構(gòu)控制簡介
1.2變結(jié)構(gòu)控制發(fā)展歷史
1.3滑模變結(jié)構(gòu)控制基本原理
1.4滑模面的參數(shù)設(shè)計(jì)
1.5滑模變結(jié)構(gòu)控制理論研究方向
1.5.1滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的抖振問題
1.5.2離散系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.3自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.4不匹配不確定性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.5針對(duì)時(shí)滯系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.6非線性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.7Terminal滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.8全魯棒(Global)滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.9滑模觀測器的研究
1.5.10神經(jīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.11模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.12積分滑模變結(jié)構(gòu)控制
1.5.13高階滑模控制
1.6滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用
1.6.1在電機(jī)中的應(yīng)用
1.6.2在機(jī)器人控制中的應(yīng)用
1.6.3在飛行器控制中的應(yīng)用
1.6.4在倒立擺控制中的應(yīng)用
1.6.5在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.7滑模變結(jié)構(gòu)控制相關(guān)研究著作
1.8控制系統(tǒng)S函數(shù)設(shè)計(jì)
1.8.1S函數(shù)介紹
1.8.2S函數(shù)基本參數(shù)
1.8.3S函數(shù)描述實(shí)例
1.9簡單自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
1.9.1系統(tǒng)描述
1.9.2滑?？刂坡稍O(shè)計(jì)
1.9.3仿真實(shí)例
附錄
參考文獻(xiàn)
第2章滑模控制基本方法
2.1滑模面設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例
2.1.1滑模面的參數(shù)設(shè)計(jì)
2.1.2滑?？刂频墓こ桃饬x
2.1.3一個(gè)簡單的滑模控制實(shí)例
2.1.4仿真實(shí)例
2.2基于趨近律的滑?？刂?br />2.2.1幾種典型的趨近律
2.2.2控制器設(shè)計(jì)
2.2.3仿真實(shí)例
2.3基于趨近律的滑模魯棒控制
2.3.1系統(tǒng)描述
2.3.2仿真實(shí)例
2.4基于上界的滑模控制
2.4.1系統(tǒng)描述
2.4.2控制器設(shè)計(jì)
2.4.3仿真實(shí)例
2.5基于準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)的滑?？刂?br />2.5.1準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)
2.5.2仿真實(shí)例
2.6基于連續(xù)切換的滑模控制
2.6.1雙曲正切函數(shù)性質(zhì)
2.6.2基于雙曲正切函數(shù)的滑?？刂?br />2.6.3仿真實(shí)例
2.7等效滑?？刂?br />2.7.1系統(tǒng)描述
2.7.2等效控制
2.7.3滑?？刂?br />2.7.4仿真實(shí)例
2.8滑?？刂频臄?shù)字化仿真
2.8.1基本原理
2.8.2仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第3章幾種典型滑模控制
3.1基于名義模型的滑?？刂?br />3.1.1系統(tǒng)描述
3.1.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1.3針對(duì)名義模型的控制
3.1.4滑模控制器的設(shè)計(jì)
3.1.5仿真實(shí)例
3.2全局滑?？刂?br />3.2.1系統(tǒng)描述
3.2.2全局滑模函數(shù)的設(shè)計(jì)
3.2.3滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)
3.2.4仿真實(shí)例
3.3基于線性化反饋的滑?？刂?br />3.3.1線性化反饋控制
3.3.2仿真實(shí)例
3.3.3基于線性化反饋的滑?？刂?br />3.3.4仿真實(shí)例
3.4輸入輸出反饋線性化控制
3.4.1系統(tǒng)描述
3.4.2控制器設(shè)計(jì)
3.4.3仿真實(shí)例
3.5基于輸入輸出反饋線性化的滑?？刂?br />3.5.1系統(tǒng)描述
3.5.2控制器設(shè)計(jì)
3.5.3仿真實(shí)例
3.6模型參考滑模控制
3.6.1系統(tǒng)描述
3.6.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
3.6.3仿真實(shí)例
3.7一階系統(tǒng)滑模控制
3.7.1系統(tǒng)描述
3.7.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
3.7.3仿真實(shí)例
3.8滑模預(yù)測控制
3.8.1系統(tǒng)描述
3.8.2傳統(tǒng)滑?？刂扑惴?br />3.8.3預(yù)測滑模控制算法
3.8.4仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第4章自適應(yīng)魯棒滑?？刂?br />4.1自適應(yīng)魯棒滑?？刂泼枋?br />4.1.1問題的提出
4.1.2自適應(yīng)滑?？刂坡傻脑O(shè)計(jì)
4.1.3仿真實(shí)例
4.2無須物理參數(shù)的倒立擺自適應(yīng)滑模控制
4.2.1系統(tǒng)描述
4.2.2控制律設(shè)計(jì)
4.2.3仿真實(shí)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(shè)計(jì)與分析
4.3.3仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第5章基于干擾及輸出測量延遲觀測器的滑?？刂?br />5.1基于慢時(shí)變干擾觀測器的連續(xù)滑模控制
5.1.1系統(tǒng)描述
5.1.2觀測器設(shè)計(jì)
5.1.3仿真實(shí)例
5.1.4基于慢時(shí)變干擾觀測器的連續(xù)滑?？刂?br />5.1.5仿真實(shí)例
5.2基于指數(shù)收斂干擾觀測器的滑模控制
5.2.1系統(tǒng)描述
5.2.2指數(shù)收斂干擾觀測器的問題提出
5.2.3指數(shù)收斂干擾觀測器的設(shè)計(jì)
5.2.4滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)與分析
5.2.5仿真實(shí)例
5.3基于輸出延時(shí)觀測器的滑模控制
5.3.1系統(tǒng)描述
5.3.2輸出延遲觀測器的設(shè)計(jì)
5.3.3滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)與分析
5.3.4仿真實(shí)例
5.4一種時(shí)變測量延遲觀測器及滑?？刂?br />5.4.1系統(tǒng)描述
5.4.2輸出延遲觀測器的設(shè)計(jì)
5.4.3按A-KC為Hurwitz進(jìn)行K的設(shè)計(jì)
5.4.4觀測器仿真實(shí)例
5.4.5基于時(shí)變測量輸出延遲觀測器的滑?？刂?br />5.4.6閉環(huán)控制仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第6章反演及動(dòng)態(tài)面滑模控制
6.1簡單反演滑?？刂?br />6.1.1基本原理
6.1.2滑模反演控制器的設(shè)計(jì)
6.1.3仿真實(shí)例
6.2魯棒反演滑?？刂?br />6.2.1系統(tǒng)描述
6.2.2Backstepping滑模控制器的設(shè)計(jì)
6.2.3仿真實(shí)例
6.3自適應(yīng)反演滑?？刂?br />6.3.1控制律的設(shè)計(jì)
6.3.2仿真實(shí)例
6.4簡單動(dòng)態(tài)面滑?？刂?br />6.4.1系統(tǒng)描述
6.4.2動(dòng)態(tài)面控制器的設(shè)計(jì)
6.4.3動(dòng)態(tài)面控制器的分析
6.4.4動(dòng)態(tài)面滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)
6.4.5仿真實(shí)例
6.5基于反演的動(dòng)態(tài)滑?？刂?br />6.5.1系統(tǒng)描述
6.5.2控制律設(shè)計(jì)
6.5.3仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第7章基于濾波器及狀態(tài)觀測器的滑模控制
7.1基于低通濾波器的滑?？刂?br />7.1.1系統(tǒng)描述
7.1.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
7.1.3仿真實(shí)例
7.2基于Kalman濾波器的滑?？刂?br />7.2.1系統(tǒng)描述
7.2.2卡爾曼濾波器原理
7.2.3仿真實(shí)例
7.3基于高增益觀測器的滑?？刂?br />7.3.1高增益觀測器機(jī)理分析
7.3.2高增益觀測器的滑模控制器設(shè)計(jì)
7.3.3仿真實(shí)例
7.4基于擴(kuò)張觀測器的滑?？刂?br />7.4.1擴(kuò)張觀測器的設(shè)計(jì)
7.4.2擴(kuò)張觀測器的分析
7.4.3仿真實(shí)例
7.4.4基于擴(kuò)張觀測器的滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
7.4.5仿真實(shí)例
7.5基于高增益微分器的滑?？刂?br />7.5.1系統(tǒng)描述
7.5.2傳統(tǒng)滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)
7.5.3高增益微分器設(shè)計(jì)
7.5.4高增益微分器的滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
7.5.5仿真實(shí)例
7.6基于K觀測器的高階系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
7.6.1K觀測器設(shè)計(jì)與分析
7.6.2按A0為Hurwitz進(jìn)行k的設(shè)計(jì)
7.6.3基于K觀測器的高階系統(tǒng)滑?？刂?br />7.6.4仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第8章模糊滑?？刂?br />8.1基于模糊切換增益調(diào)節(jié)的滑?？刂?br />8.1.1系統(tǒng)描述
8.1.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
8.1.3模糊規(guī)則設(shè)計(jì)
8.1.4仿真實(shí)例
8.2基于等效控制的模糊滑模控制
8.2.1系統(tǒng)描述
8.2.2模糊滑?？刂坡傻脑O(shè)計(jì)
8.2.3仿真實(shí)例
8.3一種簡單的模糊自適應(yīng)滑?？刂?br />8.3.1問題描述
8.3.2模糊逼近原理
8.3.3控制算法設(shè)計(jì)與分析
8.3.4仿真實(shí)例
8.4基于線性化反饋的自適應(yīng)模糊滑?？刂?br />8.4.1線性化反饋方法
8.4.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
8.4.3自適應(yīng)模糊滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
8.4.4仿真實(shí)例
8.5一種簡單的切換模糊化自適應(yīng)滑?？刂?br />8.5.1系統(tǒng)描述
8.5.2自適應(yīng)模糊滑模控制器設(shè)計(jì)
8.5.3仿真實(shí)例
8.6一種復(fù)雜的切換模糊化自適應(yīng)滑模控制
8.6.1系統(tǒng)描述
8.6.2自適應(yīng)模糊滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
8.6.3仿真實(shí)例
8.7具有積分滑模面的模糊滑?？刂?br />8.7.1系統(tǒng)描述
8.7.2控制器的設(shè)計(jì)
8.7.3仿真實(shí)例
8.8控制輸入模糊化的自適應(yīng)滑?？刂?br />8.8.1系統(tǒng)描述
8.8.2控制器的設(shè)計(jì)
8.8.3自適應(yīng)控制算法設(shè)計(jì)
8.8.4仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第9章神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑?？刂?br />9.1一種簡單的RBF網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑?？刂?br />9.1.1問題描述
9.1.2RBF網(wǎng)絡(luò)原理
9.1.3控制算法設(shè)計(jì)與分析
9.1.4仿真實(shí)例
9.2RBF網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)魯棒滑?？刂?br />9.2.1問題描述
9.2.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)逼近f(·)的滑模控制
9.2.3仿真實(shí)例
9.3一種復(fù)雜的RBF網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)魯棒滑?？刂?br />9.3.1問題描述
9.3.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)逼近f(·)和g(·)的滑模控制
9.3.3仿真實(shí)例
9.4基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接自適應(yīng)滑?？刂?br />9.4.1系統(tǒng)描述
9.4.2理想的滑模控制器及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近
9.4.3控制器設(shè)計(jì)及分析
9.4.4仿真實(shí)例
9.5基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最小參數(shù)學(xué)習(xí)法的自適應(yīng)滑模控制
9.5.1問題描述
9.5.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)逼近的自適應(yīng)控制
9.5.3仿真實(shí)例
9.6基于RBF網(wǎng)絡(luò)摩擦補(bǔ)償?shù)幕？刂?br />9.6.1系統(tǒng)描述
9.6.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)逼近的滑?？刂?br />9.6.3仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第10章離散滑?？刂?br />10.1離散滑?？刂泼枋?br />10.2離散時(shí)間滑?？刂频奶匦?br />10.2.1準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)
10.2.2離散滑模的存在性和可達(dá)性
10.2.3離散滑?？刂频牟蛔冃?br />10.3基于趨近律的離散滑?？刂?br />10.3.1離散趨進(jìn)律的設(shè)計(jì)
10.3.2離散控制律的設(shè)計(jì)
10.3.3仿真實(shí)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(shí)例
10.4基于等效控制的離散滑?？刂?br />10.4.1控制器設(shè)計(jì)
10.4.2穩(wěn)定性分析
10.4.3仿真實(shí)例
10.5基于變速趨近律的滑?？刂?br />10.5.1變速趨近律設(shè)計(jì)
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(shí)例
10.6自適應(yīng)離散滑?？刂?br />10.6.1離散指數(shù)趨近律控制的抖振分析
10.6.2自適應(yīng)滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)
10.6.3仿真實(shí)例
10.7離散滑?？刂频脑O(shè)計(jì)與分析
10.7.1系統(tǒng)描述
10.7.2控制器設(shè)計(jì)與分析
10.7.3仿真實(shí)例
10.8基于干擾觀測器的離散滑模控制
10.8.1系統(tǒng)描述
10.8.2基于干擾觀測器的離散滑?？刂?br />10.8.3干擾觀測器的收斂性分析
10.8.4穩(wěn)定性分析
10.8.5仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第11章基于LMI的滑模控制
11.1LMI及其MATLAB求解
11.1.1傳統(tǒng)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(shí)例
11.2基于LMI的一類線性系統(tǒng)控制
11.2.1系統(tǒng)描述
11.2.2基于LMI的線性系統(tǒng)穩(wěn)定鎮(zhèn)定
11.2.3基于LMI的線性系統(tǒng)跟蹤控制
11.2.4仿真實(shí)例
11.3基于LMI的一類線性系統(tǒng)滑模魯棒控制
11.3.1系統(tǒng)描述
11.3.2控制器設(shè)計(jì)
11.3.3仿真實(shí)例
11.4基于LMI的Lipschitz非線性系統(tǒng)穩(wěn)定鎮(zhèn)定
11.4.1系統(tǒng)描述
11.4.2鎮(zhèn)定控制器設(shè)計(jì)
11.4.3仿真實(shí)例
附錄
11.5基于LMI的Lipschitz非線性系統(tǒng)跟蹤控制
11.5.1系統(tǒng)描述
11.5.2跟蹤控制器設(shè)計(jì)
11.5.3仿真實(shí)例
11.6基于LMI的欠驅(qū)動(dòng)倒立擺系統(tǒng)滑?？刂?br />11.6.1系統(tǒng)描述
11.6.2基于等效的滑?？刂?br />11.6.3基于輔助反饋的滑?？刂?br />11.6.4仿真實(shí)例
11.7基于LMI的混沌系統(tǒng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償滑?？刂?br />11.7.1系統(tǒng)描述
11.7.2傳統(tǒng)的基于LMI的滑模控制
11.7.3基于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)腖MI滑?？刂?br />11.7.4仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第12章Terminal滑?？刂?br />12.1一種非線性系統(tǒng)的Terminal滑?？刂?br />12.1.1系統(tǒng)描述
12.1.2Terminal滑?？刂破髟O(shè)計(jì)
12.1.3仿真實(shí)例
12.2快速Terminal滑?？刂?br />12.2.1傳統(tǒng)快速Terminal滑模控制
12.2.2非奇異Terminal滑?？刂?br />12.2.3仿真實(shí)例
12.3全局快速Terminal滑模控制
12.3.1全局快速Terminal滑動(dòng)模態(tài)
12.3.2全局快速滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)及分析
12.3.3全局快速滑模控制的魯棒性分析
參考文獻(xiàn)
第13章控制系統(tǒng)執(zhí)行器問題的滑?？刂?br />13.1執(zhí)行器自適應(yīng)容錯(cuò)滑?？刂?br />13.1.1控制問題描述
13.1.2控制律的設(shè)計(jì)與分析
13.1.3仿真實(shí)例
13.2執(zhí)行器卡死的自適應(yīng)容錯(cuò)滑?？刂?br />13.2.1控制問題描述
13.2.2控制律的設(shè)計(jì)與分析
13.2.3仿真實(shí)例
13.3執(zhí)行器自適應(yīng)量化滑?？刂?br />13.3.1系統(tǒng)描述
13.3.2量化控制器設(shè)計(jì)與分析
13.3.3仿真實(shí)例
13.4控制方向未知的滑?？刂?br />13.4.1基本知識(shí)
13.4.2系統(tǒng)描述
13.4.3控制律的設(shè)計(jì)
13.4.4仿真實(shí)例
13.5主輔電機(jī)的協(xié)調(diào)滑模控制
13.5.1系統(tǒng)描述
13.5.2控制律設(shè)計(jì)與分析
13.5.3仿真實(shí)例
附錄
參考文獻(xiàn)
第14章基于四元數(shù)變換的滑?？刂?br />14.1基于四元數(shù)的三維姿態(tài)建模與控制
14.1.1系統(tǒng)描述
14.1.2控制律的設(shè)計(jì)
14.1.3控制系統(tǒng)的分析
14.1.4仿真實(shí)例
14.2基于四元數(shù)的航天器滑模控制
14.2.1模型描述
14.2.2控制器設(shè)計(jì)與分析
14.2.3仿真實(shí)例
附錄
參考文獻(xiàn)