滑模控制理论与应用研究
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作者李世华 等
出版社科学出版社
ISBN9787030733337
出版时间2022-11
装帧平装
开本16开
定价150元
货号1202767091
上书时间2024-03-28
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目录
编者的话
前言
第一部分绪论
第1章预备知识3
1.1滑模控制问题概述3
1.1.1滑模控制简介3
1.1.2滑模控制基本原理3
1.2滑模控制研究现状6
1.2.1连续时间滑模控制7
1.2.2离散时间滑模控制10
1.3本书主要研究内容13
第二部分滑模控制理论
第2章传统一阶滑模控制19
2.1引言19
2.2基于线性滑模面的滑模控制21
2.2.1线性滑模面设计21
2.2.2趋近律设计22
2.2.3滑模控制器设计23
2.2.4抖振问题分析和处理24
2.2.5数值仿真27
2.3二阶系统终端滑模控制29
2.3.1二阶系统终端滑模控制设计29
2.3.2数值仿真31
2.4二阶系统非奇异终端滑模控制32
2.4.1二阶系统非奇异终端滑模控制设计32
2.4.2数值仿真35
2.5高阶系统积分终端滑模控制35
2.5.1高阶系统积分终端滑模控制设计36
2.5.2数值仿真38
2.6本章小结39
第3章非线性系统的二阶滑模控制40
3.1引言40
3.2传统二阶滑模控制41
3.2.1螺旋控制设计41
3.2.2次很优滑模控制设计42
3.2.3准连续时间滑模控制设计43
3.2.4超螺旋滑模控制设计44
3.3匹配干扰由函数限定条件下的二阶滑模控制46
3.3.1继电-多项式二阶滑模控制设计46
3.3.2准连续继电-多项式二阶滑模控制设计50
3.4非匹配干扰由函数限定条件下的二阶滑模控制55
3.4.1系统建模和问题描述55
3.4.2非匹配受扰二阶滑模控制设计56
3.4.3数值仿真60
3.5本章小结64
第4章非线性系统的继电-多项式高阶滑模控制65
4.1引言65
4.2系统建模和问题描述65
4.3高阶滑模控制相关的齐次理论67
4.4继电-多项式高阶滑模控制68
4.4.1任意阶系统的状态反馈高阶滑模控制设计68
4.4.2任意阶系统的输出反馈高阶滑模控制设计77
4.4.3数值仿真77
4.5本章小结81
第5章基于干扰观测器的非匹配受扰系统复合滑模控制82
5.1引言82
5.2基于干扰观测器的复合滑模控制83
5.2.1非匹配受扰情况下积分滑模控制设计83
5.2.2基于干扰观测器的新型滑模控制设计84
5.2.3数值仿真88
5.3基于有限时间干扰观测器的复合非奇异终端滑模控制91
5.3.1已有非奇异终端滑模控制方法存在的问题91
5.3.2二阶系统复合非奇异终端滑模控制设计92
5.3.3高阶系统复合非奇异终端滑模控制设计96
5.3.4数值仿真99
5.4本章小结100
第6章受扰高阶多智能体系统复合滑模一致性协议102
6.1引言102
6.2数学符号和图论介绍105
6.2.1数学符号105
6.2.2图论介绍105
6.3复合滑模渐近一致性协议106
6.3.1系统建模和问题描述106
6.3.2复合滑模渐近一致性协议设计106
6.3.3数值仿真121
6.4复合滑模有限时间一致性协议129
6.4.1系统建模和问题描述129
6.4.2复合滑模有限时间一致性协议设计129
6.4.3数值仿真138
6.5本章小结141
第7章离散时间滑模控制142
7.1引言142
7.2系统建模和问题描述143
7.3传统离散时间滑模控制144
7.3.1基于到达过程的离散时间滑模控制设计144
7.3.2基于等价控制的离散时间滑模控制设计145
7.4改进的无抖振离散时间滑模控制146
7.4.1离散时间滑模面及滑模函数趋近律设计146
7.4.2含分数幂的改进离散时间滑模控制设计146
7.4.3数值仿真151
7.5离散时间终端滑模控制153
7.5.1离散化终端滑模结构分析155
7.5.2系统稳态和抗干扰性能分析156
7.5.3离散时间终端滑模控制器奇异性问题的讨论160
7.5.4数值仿真163
7.6本章小结164
第三部分滑模控制应用
第8章Buck型直流-直流变换器的二阶滑模控制169
8.1引言169
8.2系统建模和问题描述169
8.3Buck型直流-直流变换器的二阶滑模控制设计172
8.4面向应用的二阶滑模控制设计改进176
8.5数值仿真与实验验证177
8.5.1数值仿真178
8.5.2实验验证180
8.6本章小结185
第9章永磁同步电机调速系统的复合滑模控制186
9.1引言186
9.2系统建模和问题描述188
9.3基于扩张状态观测器的复合滑模速度控制189
9.3.1基准滑模控制设计191
9.3.2复合滑模控制设计192
9.3.3数值仿真195
9.3.4实验验证197
9.4基于广义比例积分观测器的复合滑模速度控制201
9.4.1连续时间滑模控制设计201
9.4.2连续复合滑模控制设计203
9.4.3数值仿真206
9.4.4实验验证209
9.5本章小结215
第10章永磁同步直线电机的离散时间终端滑模控制216
10.1引言216
10.2系统建模和问题描述217
10.3离散时间滑模控制218
10.3.1传统离散时间滑模控制设计218
10.3.2离散时间终端滑模控制设计220
10.3.3数值仿真224
10.3.4实验验证227
10.4本章小结234
第11章高超声速飞行器系统的积分终端滑模控制235
11.1引言235
11.2系统建模和问题描述236
11.3高超声速飞行器系统跟踪控制239
11.3.1积分终端滑模跟踪控制设计239
11.3.2基于非线性干扰观测器的复合积分终端滑模跟踪控制设计241
11.3.3数值仿真244
11.4本章小结249
第12章导弹拦截机动目标的滑模制导律250
12.1引言250
12.2系统建模和问题描述252
12.3二维平面导弹拦截机动目标的滑模制导律253
12.3.1滑模制导律设计253
12.3.2数值仿真255
12.4带撞击角度约束的积分滑模制导律259
12.4.1基于线性滑模面的滑模制导律设计260
12.4.2非线性积分滑模制导律设计262
12.4.3有限时间干扰观测器设计264
12.4.4复合积分滑模制导律设计265
12.4.5数值仿真267
12.5考虑自动驾驶仪动态及撞击角度约束的滑模制导律274
12.5.1积分终端滑模制导律设计275
12.5.2非线性干扰观测器设计277
12.5.3复合积分终端滑模制导律设计279
12.5.4数值仿真280
12.6本章小结286
附录A不等式、定义和引理287
A.1书中涉及的主要不等式287
A.2有限时间稳定性定义和相关引理291
A.3输入-输出稳定性定义和相关引理294
附录B命题4.4.1的证明296
附录C命题7.4.1的证明298
参考文献299
内容摘要
本书系统地阐述滑模控制理论的起源、原理和研究现状，重点对几类通用模型系统和几类典型实际系统给出滑模控制设计、分析以及仿真、实验验证结果，反映该领域的近期新研究进展.本书分为三个部分，共12章.第一部分(第1章)为绪论，介绍滑模控制理论的起源、基本原理和研究现状.第二部分(第2~7章)为滑模控制理论，主要介绍如何针对连续时间域和离散时间域的受扰通用模型系统，进行滑模控制设计和分析，包括连续时间一阶、二阶和高阶滑模控制，基于干扰观测补偿的单个系统和多智能体系统复合滑模控制，以及离散时间滑模控制.第三部分(第8~12章)为滑模控制应用，具体选取几类典型的受扰非线性系统(包括电力电子系统、伺服运动控制系统和飞行控制系统)，分别给出相应的滑模控制设计、分析以及仿真或实验验证结果.本书可作为高等院校自动化、控制科学与工程专业高年级本科生和研究生的教材或参考书，也可供相关领域研究人员和工程师参考.
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