滑模變結(jié)構(gòu)控制MATLAB仿真

第1章緒論1
1.1滑模變結(jié)構(gòu)控制簡介1
1.2變結(jié)構(gòu)控制發(fā)展歷史1
1.3滑模變結(jié)構(gòu)控制基本原理2
1.4滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的研究方向4
1.4.1滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的抖振問題4
1.4.2離散系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制9
1.4.3自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制9
1.4.4非匹配不確定性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制10
1.4.5針對時(shí)滯系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制10
1.4.6非線性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制10
1.4.7Terminal滑模變結(jié)構(gòu)控制11
1.4.8全魯棒滑模變結(jié)構(gòu)控制11
1.4.9滑模觀測器的研究12
1.4.10神經(jīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制12
1.4.11模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制13
1.4.12積分滑模變結(jié)構(gòu)控制13
1.5滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用13
1.5.1在電機(jī)中的應(yīng)用13
1.5.2在機(jī)器人控制中的應(yīng)用14
1.5.3在飛行器控制中的應(yīng)用14
1.5.4在倒立擺控制中的應(yīng)用14
1.5.5在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用14
參考文獻(xiàn)15
第2章連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)滑模控制22
2.1滑動(dòng)模態(tài)的存在和到達(dá)條件22
2.2等效控制及滑動(dòng)模態(tài)方程22
2.2.1等效控制22
2.2.2滑動(dòng)模態(tài)運(yùn)動(dòng)方程23
2.3滑模變結(jié)構(gòu)控制匹配條件及不變性23
2.4滑?？刂破髟O(shè)計(jì)基本方法24
2.5基于比例切換函數(shù)的滑模控制25
2.5.1控制器設(shè)計(jì)方法25
2.5.2仿真實(shí)例25
2.6臺車式倒立擺的滑?？刂?0
2.6.1臺車式倒立擺模型30
2.6.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)31
2.6.3仿真實(shí)例31
2.7用趨近律方法設(shè)計(jì)滑模控制器35
2.7.1幾種典型的趨近律35
2.7.2基于趨近律的滑?？刂?6
2.7.3基于趨近律的位置跟蹤40
2.8準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)控制44
2.8.1準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)控制原理44
2.8.2仿真實(shí)例45
2.9滑?？刂圃诘退倌Σ了欧到y(tǒng)中的應(yīng)用50
2.9.1伺服系統(tǒng)摩擦模型50
2.9.2一個(gè)典型伺服系統(tǒng)描述51
2.9.3滑?？刂破髟O(shè)計(jì)52
2.9.4仿真實(shí)例52
2.10一種基于上下界的滑?？刂破髟O(shè)計(jì)59
2.10.1系統(tǒng)描述59
2.10.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)59
2.10.3仿真實(shí)例60
參考文獻(xiàn)64
第3章離散時(shí)間系統(tǒng)滑模控制65
3.1離散滑?？刂泼枋?5
3.2離散時(shí)間滑模控制的特性65
3.2.1準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)65
3.2.2離散滑模的存在性和可達(dá)性66
3.2.3離散滑?？刂频牟蛔冃?6
3.3基于趨近律的離散滑?？刂?7
3.3.1離散趨近律的設(shè)計(jì)67
3.3.2離散控制律的設(shè)計(jì)68
3.3.3仿真實(shí)例68
3.4基于等效控制的離散滑?？刂?1
3.4.1控制器設(shè)計(jì)71
3.4.2仿真實(shí)例73
3.4.3位置跟蹤控制器的設(shè)計(jì)75
3.4.4仿真實(shí)例77
3.5基于趨近律的離散滑?？刂莆恢酶?1
3.5.1控制器設(shè)計(jì)81
3.5.2仿真實(shí)例82
3.6基于濾波器的趨近律滑模控制88
3.6.1Kalman濾波器的設(shè)計(jì)88
3.6.2仿真實(shí)例89
3.7基于變速趨近律的滑?？刂?3
3.7.1變速趨近律及控制93
3.7.2基于組合趨近律的控制95
3.7.3仿真實(shí)例96
3.8自適應(yīng)離散滑?？刂?01
3.8.1離散指數(shù)趨近律控制的抖振分析101
3.8.2自適應(yīng)滑模控制器的設(shè)計(jì)102
3.8.3仿真實(shí)例103
參考文獻(xiàn)108
第4章模糊滑?？刂?09
4.1常規(guī)模糊滑模控制109
4.1.1基本原理109
4.1.2模糊滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)109
4.1.3仿真實(shí)例111
4.2基于模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)的滑?？刂?17
4.2.1模糊自適應(yīng)調(diào)節(jié)原理117
4.2.2仿真實(shí)例117
4.3基于模糊切換增益調(diào)節(jié)的滑?？刂?23
4.3.1系統(tǒng)描述123
4.3.2滑模控制器設(shè)計(jì)123
4.3.3模糊控制器設(shè)計(jì)124
4.3.4仿真實(shí)例126
4.4基于等效控制的模糊滑?？刂?41
4.4.1系統(tǒng)描述141
4.4.2滑模控制器設(shè)計(jì)141
4.4.3模糊控制器設(shè)計(jì)142
4.4.4仿真實(shí)例143
4.5基于線性化反饋的自適應(yīng)模糊滑?？刂?50
4.5.1線性化反饋方法150
4.5.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)151
4.5.3自適應(yīng)模糊滑模控制器設(shè)計(jì)151
4.5.4仿真實(shí)例153
4.6基于切換模糊化的自適應(yīng)模糊滑?？刂?61
4.6.1系統(tǒng)描述162
4.6.2自適應(yīng)模糊滑模控制器設(shè)計(jì)162
4.6.3仿真實(shí)例164
4.7具有積分滑模面的模糊自適應(yīng)滑?？刂?71
4.7.1系統(tǒng)描述171
4.7.2模糊控制器的設(shè)計(jì)172
4.7.3仿真實(shí)例172
4.8自適應(yīng)模糊滑?？刂?79
4.8.1控制器設(shè)計(jì)179
4.8.2自適應(yīng)控制算法設(shè)計(jì)179
4.8.3仿真實(shí)例181
參考文獻(xiàn)187
第5章神經(jīng)滑?？刂?88
5.1RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近188
5.1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)188
5.1.2逼近算法188
5.1.3仿真實(shí)例189
5.2基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的等效滑模控制196
5.2.1系統(tǒng)描述196
5.2.2等效控制器設(shè)計(jì)196
5.2.3神經(jīng)滑?？刂破髟O(shè)計(jì)197
5.2.4仿真實(shí)例198
5.3RBF神經(jīng)滑?？刂?02
5.3.1控制器設(shè)計(jì)202
5.3.2仿真實(shí)例203
5.4基于RBF網(wǎng)絡(luò)上界自適應(yīng)學(xué)習(xí)的滑?？刂?07
5.4.1系統(tǒng)描述207
5.4.2控制器的設(shè)計(jì)208
5.4.3仿真實(shí)例211
5.5基于線性化反饋的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑?？刂?17
5.5.1線性化反饋方法217
5.5.2滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)218
5.5.3自適應(yīng)神經(jīng)滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)218
5.5.4仿真實(shí)例220
5.6基于RBF網(wǎng)絡(luò)切換增益調(diào)節(jié)的滑?？刂?26
5.6.1系統(tǒng)描述227
5.6.2固定增益滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)227
5.6.3基于RBF網(wǎng)絡(luò)的增益調(diào)節(jié)228
5.6.4仿真實(shí)例229
參考文獻(xiàn)235
第6章基于反演設(shè)計(jì)的滑?？刂?36
6.1一種簡單反演控制器的設(shè)計(jì)236
6.1.1基本原理236
6.1.2仿真實(shí)例237
6.2自適應(yīng)反演滑?？刂?40
6.2.1系統(tǒng)描述240
6.2.2Backstepping滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)241
6.2.3仿真實(shí)例242
6.2.4自適應(yīng)Backstepping滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)246
6.2.5仿真實(shí)例247
6.3基于名義模型的反演滑模控制251
6.3.1系統(tǒng)描述251
6.3.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)252
6.3.3名義模型Backstepping控制器的設(shè)計(jì)252
6.3.4實(shí)際對象全局滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)253
6.3.5仿真實(shí)例255
6.4移動(dòng)機(jī)器人的滑模軌跡跟蹤控制262
6.4.1移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型262
6.4.2切換函數(shù)的設(shè)計(jì)264
6.4.3滑模控制器設(shè)計(jì)264
6.4.4仿真實(shí)例265
6.5一種簡單的移動(dòng)機(jī)器人變結(jié)構(gòu)控制276
6.5.1控制器設(shè)計(jì)276
6.5.2穩(wěn)定性分析276
6.5.3仿真實(shí)例276
參考文獻(xiàn)278
第7章動(dòng)態(tài)滑?？刂?79
7.1一階動(dòng)態(tài)滑模控制279
7.1.1控制器的設(shè)計(jì)279
7.1.2仿真實(shí)例279
7.2基于動(dòng)態(tài)切換函數(shù)的動(dòng)態(tài)滑?？刂?83
7.2.1控制器的設(shè)計(jì)283
7.2.2仿真實(shí)例285
7.3基于反演設(shè)計(jì)的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)滑?？刂?89
7.3.1常規(guī)自適應(yīng)滑?？刂破?89
7.3.2仿真實(shí)例289
7.3.3反演自適應(yīng)動(dòng)態(tài)滑?？刂?92
7.3.4仿真實(shí)例294
7.3.5新型反演自適應(yīng)動(dòng)態(tài)滑模控制298
7.3.6仿真實(shí)例298
參考文獻(xiàn)302
第8章基于干擾估計(jì)的滑?？刂?03
8.1一種簡單滑模觀測器的設(shè)計(jì)303
8.1.1系統(tǒng)描述303
8.1.2仿真實(shí)例303
8.2基于干擾觀測器的連續(xù)滑?？刂?04
8.2.1系統(tǒng)描述305
8.2.2常規(guī)滑?？刂破?05
8.2.3帶干擾觀測器的滑?？刂破?06
8.2.4仿真實(shí)例307
8.3基于干擾觀測器的離散滑模控制313
8.3.1系統(tǒng)描述313
8.3.2基于干擾觀測器的離散滑?？刂破?13
8.3.3穩(wěn)定性分析314
8.3.4仿真實(shí)例316
8.3.5基于飽和函數(shù)的控制器319
8.3.6穩(wěn)定性分析320
8.3.7仿真實(shí)例321
8.4灰色滑?？刂?24
8.4.1系統(tǒng)描述325
8.4.2灰色滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)325
8.4.3仿真實(shí)例326
參考文獻(xiàn)332
第9章Terminal滑模控制333
9.1一種高階MIMO非線性系統(tǒng)的Terminal滑?？刂?33
9.1.1系統(tǒng)描述333
9.1.2Terminal滑?？刂破髟O(shè)計(jì)333
9.1.3仿真實(shí)例之一: SISO系統(tǒng)的Terminal滑模控制336
9.1.4仿真實(shí)例之二： MIMO系統(tǒng)的Terminal滑?？刂?43
9.2動(dòng)態(tài)Terminal滑模控制352
9.2.1系統(tǒng)描述352
9.2.2動(dòng)態(tài)Terminal滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)352
9.2.3仿真實(shí)例355
9.3快速Terminal滑模控制器的設(shè)計(jì)360
9.3.1快速Terminal滑模的設(shè)計(jì)360
9.3.2全局快速滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)362
9.3.3全局快速滑模到達(dá)時(shí)間及穩(wěn)定性分析363
9.3.4仿真實(shí)例364
9.3.5位置跟蹤控制器的設(shè)計(jì)368
9.3.6仿真實(shí)例368
9.3.7具有魯棒性的全局快速滑?？刂?72
9.3.8仿真實(shí)例374
9.4非奇異Terminal滑?？刂?79
9.4.1普通Terminal滑模控制379
9.4.2非奇異Terminal滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)380
9.4.3仿真實(shí)例381
9.4.4剛性機(jī)器人非奇異Terminal滑模控制386
9.4.5仿真實(shí)例388
參考文獻(xiàn)396
第10章幾種新型滑?？刂?97
10.1二階不確定系統(tǒng)的全局滑?？刂?97
10.1.1系統(tǒng)描述397
10.1.2全局滑模切換函數(shù)設(shè)計(jì)397
10.1.3控制器設(shè)計(jì)398
10.1.4穩(wěn)定性分析398
10.1.5仿真實(shí)例399
10.2N階不確定系統(tǒng)的全局滑模控制403
10.2.1系統(tǒng)描述403
10.2.2控制器設(shè)計(jì)403
10.2.3穩(wěn)定性分析404
10.2.4仿真實(shí)例408
10.3基于濾波器的機(jī)器人滑?？刂?14
10.3.1機(jī)器人動(dòng)態(tài)方程414
10.3.2滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)414
10.3.3仿真實(shí)例之一416
10.3.4仿真實(shí)例之二420
10.4一種基于積分切換函數(shù)的自適應(yīng)滑模控制427
10.4.1系統(tǒng)描述427
10.4.2積分型切換函數(shù)的設(shè)計(jì)427
10.4.3滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)428
10.4.4仿真實(shí)例428
10.4.5自適應(yīng)滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)431
10.4.6仿真實(shí)例432
10.5基于積分型切換增益的滑模控制436
10.5.1系統(tǒng)描述 436
10.5.2常規(guī)滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)436
10.5.3具有積分型切換增益的滑模控制器437
10.5.4仿真實(shí)例438
10.6模型參考滑?？刂?45
10.6.1系統(tǒng)描述445
10.6.2滑模控制器設(shè)計(jì)446
10.6.3仿真實(shí)例446
參考文獻(xiàn)452