滑模控制理論與應(yīng)用研究

目錄
編者的話
前言
第一部分 緒 論
第1章 預(yù)備知識(shí) 3
1.1 滑模控制問題概述 3
1.1.1 滑?？刂坪喗?3
1.1.2 滑模控制基本原理 3
1.2 滑模控制研究現(xiàn)狀 6
1.2.1 連續(xù)時(shí)間滑?？刂?7
1.2.2 離散時(shí)間滑模控制 10
1.3 本書主要研究內(nèi)容 13
第二部分 滑?？刂评碚?
第2章 傳統(tǒng)一階滑模控制 19
2.1 引言 19
2.2 基于線性滑模面的滑?？刂?21
2.2.1 線性滑模面設(shè)計(jì) 21
2.2.2 趨近律設(shè)計(jì) 22
2.2.3 滑模控制器設(shè)計(jì) 23
2.2.4 抖振問題分析和處理 24
2.2.5 數(shù)值仿真 27
2.3 二階系統(tǒng)終端滑?？刂?29
2.3.1 二階系統(tǒng)終端滑模控制設(shè)計(jì) 29
2.3.2 數(shù)值仿真 31
2.4 二階系統(tǒng)非奇異終端滑?？刂?32
2.4.1 二階系統(tǒng)非奇異終端滑?？刂圃O(shè)計(jì) 32
2.4.2 數(shù)值仿真 35
2.5 高階系統(tǒng)積分終端滑模控制 35
2.5.1 高階系統(tǒng)積分終端滑?？刂圃O(shè)計(jì) 36
2.5.2 數(shù)值仿真 38
2.6 本章小結(jié) 39
第3章 非線性系統(tǒng)的二階滑?？刂?40
3.1 引言 40
3.2 傳統(tǒng)二階滑模控制 41
3.2.1 螺旋控制設(shè)計(jì) 41
3.2.2 次*優(yōu)滑?？刂圃O(shè)計(jì) 42
3.2.3 準(zhǔn)連續(xù)時(shí)間滑模控制設(shè)計(jì) 43
3.2.4 超螺旋滑?？刂圃O(shè)計(jì) 44
3.3 匹配干擾由函數(shù)限定條件下的二階滑模控制 46
3.3.1 繼電-多項(xiàng)式二階滑?？刂圃O(shè)計(jì) 46
3.3.2 準(zhǔn)連續(xù)繼電-多項(xiàng)式二階滑模控制設(shè)計(jì) 50
3.4 非匹配干擾由函數(shù)限定條件下的二階滑?？刂?55
3.4.1 系統(tǒng)建模和問題描述 55
3.4.2 非匹配受擾二階滑?？刂圃O(shè)計(jì) 56
3.4.3 數(shù)值仿真 60
3.5 本章小結(jié) 64
第4章 非線性系統(tǒng)的繼電-多項(xiàng)式高階滑?？刂?65
4.1 引言 65
4.2 系統(tǒng)建模和問題描述 65
4.3 高階滑?？刂葡嚓P(guān)的齊次理論 67
4.4 繼電-多項(xiàng)式高階滑?？刂?68
4.4.1 任意階系統(tǒng)的狀態(tài)反饋高階滑模控制設(shè)計(jì) 68
4.4.2 任意階系統(tǒng)的輸出反饋高階滑?？刂圃O(shè)計(jì) 77
4.4.3 數(shù)值仿真 77
4.5 本章小結(jié) 81
第5章 基于干擾觀測器的非匹配受擾系統(tǒng)復(fù)合滑?？刂?82
5.1 引言 82
5.2 基于干擾觀測器的復(fù)合滑?？刂?83
5.2.1 非匹配受擾情況下積分滑?？刂圃O(shè)計(jì) 83
5.2.2 基于干擾觀測器的新型滑?？刂圃O(shè)計(jì) 84
5.2.3 數(shù)值仿真 88
5.3 基于有限時(shí)間干擾觀測器的復(fù)合非奇異終端滑?？刂?91
5.3.1 已有非奇異終端滑模控制方法存在的問題 91
5.3.2 二階系統(tǒng)復(fù)合非奇異終端滑?？刂圃O(shè)計(jì) 92
5.3.3 高階系統(tǒng)復(fù)合非奇異終端滑?？刂圃O(shè)計(jì) 96
5.3.4 數(shù)值仿真 99
5.4 本章小結(jié) 100
第6章 受擾高階多智能體系統(tǒng)復(fù)合滑模一致性協(xié)議 102
6.1 引言 102
6.2 數(shù)學(xué)符號(hào)和圖論介紹 105
6.2.1 數(shù)學(xué)符號(hào) 105
6.2.2 圖論介紹 105
6.3 復(fù)合滑模漸近一致性協(xié)議 106
6.3.1 系統(tǒng)建模和問題描述 106
6.3.2 復(fù)合滑模漸近一致性協(xié)議設(shè)計(jì) 106
6.3.3 數(shù)值仿真 121
6.4 復(fù)合滑模有限時(shí)間一致性協(xié)議 129
6.4.1 系統(tǒng)建模和問題描述 129
6.4.2 復(fù)合滑模有限時(shí)間一致性協(xié)議設(shè)計(jì) 129
6.4.3 數(shù)值仿真 138
6.5 本章小結(jié) 141
第7章 離散時(shí)間滑?？刂?142
7.1 引言 142
7.2 系統(tǒng)建模和問題描述 143
7.3 傳統(tǒng)離散時(shí)間滑?？刂?144
7.3.1 基于到達(dá)過程的離散時(shí)間滑?？刂圃O(shè)計(jì) 144
7.3.2 基于等價(jià)控制的離散時(shí)間滑?？刂圃O(shè)計(jì) 145
7.4 改進(jìn)的無抖振離散時(shí)間滑模控制 146
7.4.1 離散時(shí)間滑模面及滑模函數(shù)趨近律設(shè)計(jì) 146
7.4.2 含分?jǐn)?shù)冪的改進(jìn)離散時(shí)間滑?？刂圃O(shè)計(jì) 146
7.4.3 數(shù)值仿真 151
7.5 離散時(shí)間終端滑?？刂?153
7.5.1 離散化終端滑模結(jié)構(gòu)分析 155
7.5.2 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和抗干擾性能分析 156
7.5.3 離散時(shí)間終端滑?？刂破髌娈愋詥栴}的討論 160
7.5.4 數(shù)值仿真 163
7.6 本章小結(jié) 164
第三部分 滑?？刂茟?yīng)用
第8章 Buck 型直流-直流變換器的二階滑?？刂?169
8.1 引言 169
8.2 系統(tǒng)建模和問題描述 169
8.3 Buck 型直流-直流變換器的二階滑模控制設(shè)計(jì) 172
8.4 面向應(yīng)用的二階滑?？刂圃O(shè)計(jì)改進(jìn) 176
8.5 數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 177
8.5.1 數(shù)值仿真 178
8.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 180
8.6 本章小結(jié) 185
第9章 永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的復(fù)合滑模控制 186
9.1 引言 186
9.2 系統(tǒng)建模和問題描述 188
9.3 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的復(fù)合滑模速度控制 189
9.3.1 基準(zhǔn)滑?？刂圃O(shè)計(jì) 191
9.3.2 復(fù)合滑?？刂圃O(shè)計(jì) 192
9.3.3 數(shù)值仿真 195
9.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 197
9.4 基于廣義比例積分觀測器的復(fù)合滑模速度控制 201
9.4.1 連續(xù)時(shí)間滑?？刂圃O(shè)計(jì) 201
9.4.2 連續(xù)復(fù)合滑?？刂圃O(shè)計(jì) 203
9.4.3 數(shù)值仿真 206
9.4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 209
9.5 本章小結(jié) 215
第10章 永磁同步直線電機(jī)的離散時(shí)間終端滑?？刂?216
10.1 引言 216
10.2 系統(tǒng)建模和問題描述 217
10.3 離散時(shí)間滑?？刂?218
10.3.1 傳統(tǒng)離散時(shí)間滑模控制設(shè)計(jì) 218
10.3.2 離散時(shí)間終端滑?？刂圃O(shè)計(jì) 220
10.3.3 數(shù)值仿真 224
10.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 227
10.4 本章小結(jié) 234
第11章 高超聲速飛行器系統(tǒng)的積分終端滑?？刂?235
11.1 引言 235
11.2 系統(tǒng)建模和問題描述 236
11.3 高超聲速飛行器系統(tǒng)跟蹤控制 239
11.3.1 積分終端滑模跟蹤控制設(shè)計(jì) 239
11.3.2 基于非線性干擾觀測器的復(fù)合積分終端滑模跟蹤控制設(shè)計(jì) 241
11.3.3 數(shù)值仿真 244
11.4 本章小結(jié) 249
第12章 導(dǎo)彈攔截機(jī)動(dòng)目標(biāo)的滑模制導(dǎo)律 250
12.1 引言 250
12.2 系統(tǒng)建模和問題描述 252
12.3 二維平面導(dǎo)彈攔截機(jī)動(dòng)目標(biāo)的滑模制導(dǎo)律 253
12.3.1 滑模制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 253
12.3.2 數(shù)值仿真 255
12.4 帶撞擊角度約束的積分滑模制導(dǎo)律 259
12.4.1 基于線性滑模面的滑模制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 260
12.4.2 非線性積分滑模制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 262
12.4.3 有限時(shí)間干擾觀測器設(shè)計(jì) 264
12.4.4 復(fù)合積分滑模制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 265
12.4.5 數(shù)值仿真 267
12.5 考慮自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)及撞擊角度約束的滑模制導(dǎo)律 274
12.5.1 積分終端滑模制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 275
12.5.2 非線性干擾觀測器設(shè)計(jì) 277
12.5.3 復(fù)合積分終端滑模制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 279
12.5.4 數(shù)值仿真 280
12.6 本章小結(jié) 286
附錄A 不等式、定義和引理 287
A.1 書中涉及的主要不等式 287
A.2 有限時(shí)間穩(wěn)定性定義和相關(guān)引理 291
A.3 輸入-輸出穩(wěn)定性定義和相關(guān)引理 294
附錄B 命題4.4.1的證明 296
附錄C 命題7.4.1的證明 298
參考文獻(xiàn) 299