滑模變結(jié)構(gòu)控制MATLAB仿真：先進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法（第4版）

目錄




第1章欠驅(qū)動系統(tǒng)滑模控制

1.1一類欠驅(qū)動系統(tǒng)的滑?？刂?br />
1.1.1系統(tǒng)描述

1.1.2滑?？刂坡傻脑O(shè)計(jì)及分析

1.1.3位置和速度跟蹤

1.1.4仿真實(shí)例

1.2基于Hurwitz穩(wěn)定的欠驅(qū)動系統(tǒng)滑?？刂?br />
1.2.1基于Hurwitz穩(wěn)定的簡單欠驅(qū)動系統(tǒng)滑模控制

1.2.2基于Hurwitz穩(wěn)定的小車倒立擺系統(tǒng)滑?？刂?br />
1.3一類特殊的欠驅(qū)動系統(tǒng)的滑?？刂?br />
1.3.1系統(tǒng)描述

1.3.2控制問題描述

1.3.3滑?？刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)

1.3.4收斂性分析

1.3.5仿真實(shí)例

1.4TORA欠驅(qū)動系統(tǒng)的滑?？刂?br />
1.4.1系統(tǒng)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?？刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)

1.4.5收斂性分析

1.4.6仿真實(shí)例

1.5移動機(jī)器人的滑模軌跡跟蹤控制

1.5.1移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型

1.5.2位置控制律設(shè)計(jì)

1.5.3姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)

1.5.4閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵

1.5.5仿真實(shí)例

1.6基于全局穩(wěn)定的移動機(jī)器人雙環(huán)軌跡跟蹤控制

1.6.1移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型

1.6.2動態(tài)系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定定理

1.6.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.6.4整個(gè)閉環(huán)穩(wěn)定性分析

1.6.5仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第2章基于觀測器和解耦算法的欠驅(qū)動系統(tǒng)滑?？刂?br />
2.1基于高增益觀測器分離定理的倒立擺系統(tǒng)滑?？刂?br />
2.1.1高增益觀測器分離定理

2.1.2基于高增益觀測器的倒立擺角度鎮(zhèn)定

2.1.3基于高增益觀測器的欠驅(qū)動倒立擺控制

2.2基于欠驅(qū)動系統(tǒng)解耦算法的滑?？刂?br />
2.2.1欠驅(qū)動系統(tǒng)解耦算法

2.2.2倒立擺動力學(xué)系統(tǒng)的解耦

2.2.3滑模控制器的設(shè)計(jì)

2.2.4滑模參數(shù)C的設(shè)計(jì)

2.2.5仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第3章控制輸入受限或輸出受限條件下的滑?？刂?br />
3.1控制輸入受限條件下的滑?？刂品治?br />
3.1.1基本原理

3.1.2控制器設(shè)計(jì)與分析

3.1.3仿真實(shí)例

3.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償?shù)目刂戚斎胧芟藁？刂?br />
3.2.1系統(tǒng)描述

3.2.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)控制受限逼近的滑?？刂?br />
3.2.3仿真實(shí)例

3.3一種按設(shè)定誤差性能指標(biāo)函數(shù)收斂的滑?？刂?br />
3.3.1問題描述

3.3.2跟蹤誤差性能函數(shù)設(shè)計(jì)

3.3.3收斂性分析

3.3.4仿真實(shí)例

3.4基于雙曲正切函數(shù)的輸入受限滑?？刂?br />
3.4.1系統(tǒng)描述

3.4.2雙曲正切光滑函數(shù)特點(diǎn)

3.4.3控制器的設(shè)計(jì)及分析

3.4.4仿真實(shí)例

3.5基于RBF網(wǎng)絡(luò)的輸入受限滑?？刂?br />
3.5.1系統(tǒng)描述

3.5.2RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近

3.5.3控制器的設(shè)計(jì)及分析

3.5.4仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第4章?lián)闲韵到y(tǒng)和奇異攝動系統(tǒng)的滑模控制

4.1基于諧振抑制的滑?？刂?br />
4.1.1諧振抑制濾波器設(shè)計(jì)

4.1.2系統(tǒng)描述

4.1.3基于名義模型的滑模控制

4.1.4仿真分析

4.2基于輸入成型的撓性機(jī)械系統(tǒng)滑?？刂?br />
4.2.1系統(tǒng)描述

4.2.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)

4.2.3輸入成型器基本原理

4.2.4仿真實(shí)例

4.3基于奇異攝動理論的滑?？刂?br />
4.3.1問題描述

4.3.2模型分解

4.3.3控制律設(shè)計(jì)

4.3.4仿真實(shí)例

4.4基于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(shè)計(jì)

4.4.4仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第5章機(jī)械手滑?？刂?br />
5.1機(jī)器人動力學(xué)模型及特性

5.2基于名義模型的機(jī)械手滑模控制——常規(guī)方法

5.2.1系統(tǒng)描述

5.2.2控制律設(shè)計(jì)

5.2.3仿真實(shí)例

5.3基于名義模型的機(jī)械手滑?？刂啤狿I方法

5.3.1問題描述

5.3.2控制器設(shè)計(jì)

5.3.3穩(wěn)定性分析

5.3.4仿真實(shí)例

5.4基于名義模型的機(jī)械手滑模控制——趨近律方法

5.4.1設(shè)計(jì)原理

5.4.2基于名義模型的機(jī)械手指數(shù)趨近律的設(shè)計(jì)

5.4.3仿真實(shí)例

5.5基于低通濾波器的機(jī)械手滑?？刂?br />
5.5.1機(jī)械手動態(tài)方程

5.5.2滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)

5.5.3仿真實(shí)例（1）

5.5.4仿真實(shí)例（2）

5.6機(jī)械手自適應(yīng)滑?？刂?br />
5.6.1系統(tǒng)描述

5.6.2自適應(yīng)滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)

5.6.3仿真實(shí)例

5.7工作空間中機(jī)械手末端軌跡滑模控制

5.7.1工作空間直角坐標(biāo)與關(guān)節(jié)角位置的轉(zhuǎn)換

5.7.2機(jī)械手在工作空間的建模

5.7.3滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)

5.7.4仿真實(shí)例

5.8工作空間中機(jī)械手末端的阻抗滑?？刂?br />
5.8.1問題的提出

5.8.2阻抗模型的建立

5.8.3滑?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)

5.8.4仿真實(shí)例

5.9受約束條件下雙關(guān)節(jié)機(jī)械手力/角度的滑?？刂?br />
5.9.1問題的提出

5.9.2模型的降階

5.9.3控制律的設(shè)計(jì)

5.9.4穩(wěn)定性分析

5.9.5仿真實(shí)例

附錄

參考文獻(xiàn)

第6章基于函數(shù)逼近的機(jī)械手滑模控制

6.1基于模型逼近的機(jī)械手RBF網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑?？刂?br />
6.1.1問題的提出

6.1.2基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近的滑?？刂?br />
6.1.3穩(wěn)定性及收斂性分析

6.1.4仿真實(shí)例

6.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)最小參數(shù)學(xué)習(xí)法的機(jī)械手自適應(yīng)控制

6.2.1問題的提出

6.2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近的滑?？刂?br />

6.2.3基于單參數(shù)的自適應(yīng)滑?？刂?br />
6.2.4仿真實(shí)例

6.3基于模糊補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械手自適應(yīng)模糊滑?？刂?br />
6.3.1系統(tǒng)描述

6.3.2函數(shù)的模糊逼近

6.3.3基于模糊補(bǔ)償?shù)幕？刂?br />
6.3.4只對摩擦進(jìn)行模糊補(bǔ)償?shù)幕？刂?br />
6.3.5仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第7章基于干擾觀測器的機(jī)械手滑?？刂?br />
7.1基于指數(shù)收斂非線性干擾觀測器的滑?？刂?br />
7.1.1系統(tǒng)描述

7.1.2非線性干擾觀測器的設(shè)計(jì)

7.1.3雙關(guān)節(jié)機(jī)械手干擾觀測器的設(shè)計(jì)

7.1.4滑?？刂坡稍O(shè)計(jì)

7.1.5仿真實(shí)例

7.2基于改進(jìn)的指數(shù)收斂非線性干擾觀測器的滑?？刂?br />
7.2.1非線性干擾觀測器的問題描述

7.2.2改進(jìn)的非線性干擾觀測器的設(shè)計(jì)

7.2.3LMI不等式的求解

7.2.4仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第8章柔性機(jī)械手滑?？刂?br />
8.1柔性機(jī)械手魯棒觀測器設(shè)計(jì)及分析

8.1.1問題描述

8.1.2觀測器設(shè)計(jì)

8.1.3觀測器分析

8.1.4仿真結(jié)果

8.2基于魯棒觀測器的柔性關(guān)節(jié)機(jī)械手滑模控制

8.2.1魯棒觀測器的設(shè)計(jì)

8.2.2滑?？刂破髟O(shè)計(jì)與分析

8.2.3仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第9章飛行器滑?？刂?br />
9.1直升機(jī)滑?？刂?br />
9.1.1直升機(jī)數(shù)學(xué)模型

9.1.2直升機(jī)模型的耦合分析

9.1.3直升機(jī)模型的線性化

9.1.4直升機(jī)的滑?？刂?br />
9.1.5仿真實(shí)例

9.2基于Huriwtz穩(wěn)定的VTOL飛行器滑模控制

9.2.1VTOL系統(tǒng)描述

9.2.2模型轉(zhuǎn)換

9.2.3控制律的設(shè)計(jì)

9.2.4參數(shù)向量M的設(shè)計(jì)

9.2.5仿真實(shí)例

9.3一種簡單的雙閉環(huán)滑?？刂圃O(shè)計(jì)與分析

9.3.1系統(tǒng)描述

9.3.2雙環(huán)滑?？刂坡傻脑O(shè)計(jì)

9.3.3仿真實(shí)例

9.4航天器姿態(tài)雙閉環(huán)滑?？刂?br />
9.4.1航天器姿態(tài)控制模型

9.4.2傳統(tǒng)滑模控制律的設(shè)計(jì)

9.4.3雙環(huán)滑?？刂坡傻脑O(shè)計(jì)

9.4.4仿真實(shí)例

9.5基于雙環(huán)設(shè)計(jì)的VTOL飛行器軌跡跟蹤滑?？刂?br />
9.5.1VTOL模型描述

9.5.2針對第一個(gè)子系統(tǒng)的控制

9.5.3針對第二個(gè)子系統(tǒng)的滑?？刂?br />
9.5.4仿真實(shí)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(xué)模型

9.6.2全驅(qū)動子系統(tǒng)控制律的設(shè)計(jì)

9.6.3欠驅(qū)動子系統(tǒng)控制律的設(shè)計(jì)

9.6.4仿真實(shí)例

9.7基于內(nèi)外環(huán)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(xué)模型

9.7.2位置控制律設(shè)計(jì)

9.7.3虛擬姿態(tài)角度的求解

9.7.4姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)

9.7.5閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵

9.7.6仿真實(shí)例

9.8四旋翼飛行器軌跡跟蹤自適應(yīng)滑?？刂?br />
9.8.1四旋翼無人機(jī)動態(tài)模型

9.8.2位置跟蹤控制器設(shè)計(jì)

9.8.3姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)

9.8.4仿真實(shí)例

9.9基于解耦算法的VTOL飛行器雙環(huán)軌跡跟蹤滑?？刂?br />
9.9.1VTOL模型描述

9.9.2欠驅(qū)動系統(tǒng)解耦算法

9.9.3模型的解耦

9.9.4控制算法的設(shè)計(jì)

9.9.5軌跡跟蹤分析

9.9.6仿真實(shí)例

9.10基于全局穩(wěn)定的VTOL飛行器雙環(huán)軌跡跟蹤滑?？刂?br />
9.10.1VTOL模型描述

9.10.2動態(tài)系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定定理

9.10.3控制算法的設(shè)計(jì)

9.10.4軌跡跟蹤分析

9.10.5仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第10章基于最優(yōu)軌跡規(guī)劃的滑?？刂?br />
10.1差分進(jìn)化算法

10.1.1差分進(jìn)化算法的提出

10.1.2標(biāo)準(zhǔn)差分進(jìn)化算法

10.1.3差分進(jìn)化算法的基本流程

10.1.4差分進(jìn)化算法的參數(shù)設(shè)置

10.1.5基于差分進(jìn)化算法的函數(shù)優(yōu)化

10.2基于最優(yōu)軌跡規(guī)劃器的滑模控制

10.2.1問題的提出

10.2.2樣條插值實(shí)例

10.2.3軌跡規(guī)劃算法介紹

10.2.4最優(yōu)軌跡的設(shè)計(jì)

10.2.5最優(yōu)軌跡的優(yōu)化

10.2.6仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第11章基于傳感器和執(zhí)行器容錯(cuò)的滑?？刂?br />
11.1基本設(shè)計(jì)方法

11.1.1系統(tǒng)描述

11.1.2控制器設(shè)計(jì)與分析

11.1.3仿真實(shí)例

11.2基于傳感器和執(zhí)行器容錯(cuò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑?？刂?br />
11.2.1系統(tǒng)描述

11.2.2控制器設(shè)計(jì)與分析

11.2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近

11.2.4仿真實(shí)例

11.3基于傳感器和執(zhí)行器容錯(cuò)的欠驅(qū)動系統(tǒng)滑模控制

11.3.1系統(tǒng)描述

11.3.2滑?？刂坡傻脑O(shè)計(jì)

11.3.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近

11.3.4閉環(huán)系統(tǒng)的分析

11.3.5Hurwitz穩(wěn)定性分析

11.3.6仿真實(shí)例

附錄

參考文獻(xiàn)

第12章基于事件驅(qū)動的滑?？刂?br />
12.1基本設(shè)計(jì)方法

12.1.1基本原理

12.1.2控制器設(shè)計(jì)

12.1.3仿真實(shí)例

12.2基于時(shí)變閾值的事件驅(qū)動滑?？刂?br />
12.2.1基本原理

12.2.2控制器設(shè)計(jì)

12.2.3仿真實(shí)例

12.3基于事件驅(qū)動的執(zhí)行器量化滑?？刂?br />
12.3.1系統(tǒng)描述

12.3.2量化控制器設(shè)計(jì)

12.3.3事件驅(qū)動策略

12.3.4仿真實(shí)例

參考文獻(xiàn)

第13章主輔電機(jī)的協(xié)調(diào)跟蹤滑模控制

13.1基本設(shè)計(jì)方法

13.1.1系統(tǒng)描述

13.1.2控制律設(shè)計(jì)與分析

13.1.3仿真實(shí)例

13.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主輔電機(jī)協(xié)調(diào)跟蹤滑?？刂?br />
13.2.1系統(tǒng)描述

13.2.2RBF網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

13.2.3控制律設(shè)計(jì)與分析

13.2.4仿真實(shí)例

第14章具有控制輸入延遲的滑?？刂?br />
14.1系統(tǒng)描述

14.2控制器設(shè)計(jì)與分析

14.3仿真實(shí)例

附錄

參考文獻(xiàn)