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?？刂?br />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滑模控制律設(shè)計(jì)
1.9.3仿真實(shí)例
附錄
參考文獻(xiàn)
第2章滑?？刂苹痉椒?br />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?？刂?br />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?？刂?br />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等效滑模控制
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?？刂?br />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?？刂?br />3.7.1系統(tǒng)描述
3.7.2滑模控制器設(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?？刂扑惴?br />3.8.4仿真實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第4章自適應(yīng)魯棒滑模控制
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)滑模控制律的設(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?？刂?br />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?？刂?br />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)滑模控制
5.1.5仿真實(shí)例
5.2基于指數(shù)收斂干擾觀測器的滑?？刂?br />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滑模控制器的設(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?？刂?br />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滑模控制器的設(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?？刂?br />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魯棒反演滑模控制
6.2.1系統(tǒng)描述
6.2.2Backstepping滑?？刂破鞯脑O(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)面滑模控制器的設(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?？刂?br />7.1基于低通濾波器的滑模控制
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濾波器的滑模控制
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?？刂破髟O(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)張觀測器的滑模控制器設(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)滑模控制器的設(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章模糊滑模控制
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?？刂?br />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?？刂破髟O(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?？刂?br />8.6.1系統(tǒng)描述
8.6.2自適應(yīng)模糊滑模控制器設(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)滑模控制
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)滑模控制
9.4.1系統(tǒng)描述
9.4.2理想的滑?？刂破骷吧窠?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?？刂?br />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章離散滑模控制
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離散滑模控制的不變性
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?？刂莆恢酶?br />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模控制
10.5.1變速趨近律設(shè)計(jì)
10.5.2基于變速趨近律的滑?？刂?br />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?？刂?br />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?？刂?br />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)量化滑模控制
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?？刂?br />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)