滑模控制理論與應用研究

目錄
編者的話
前言
第一部分 緒 論
第1章 預備知識 3
1.1 滑?？刂茊栴}概述 3
1.1.1 滑?？刂坪喗?3
1.1.2 滑?？刂苹驹?3
1.2 滑?？刂蒲芯楷F(xiàn)狀 6
1.2.1 連續(xù)時間滑?？刂?7
1.2.2 離散時間滑模控制 10
1.3 本書主要研究內容 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 線性滑模面設計 21
2.2.2 趨近律設計 22
2.2.3 滑?？刂破髟O計 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?？刂圃O計 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)非奇異終端滑模控制設計 32
2.4.2 數(shù)值仿真 35
2.5 高階系統(tǒng)積分終端滑?？刂?35
2.5.1 高階系統(tǒng)積分終端滑?？刂圃O計 36
2.5.2 數(shù)值仿真 38
2.6 本章小結 39
第3章 非線性系統(tǒng)的二階滑模控制 40
3.1 引言 40
3.2 傳統(tǒng)二階滑?？刂?41
3.2.1 螺旋控制設計 41
3.2.2 次*優(yōu)滑?？刂圃O計 42
3.2.3 準連續(xù)時間滑?？刂圃O計 43
3.2.4 超螺旋滑?？刂圃O計 44
3.3 匹配干擾由函數(shù)限定條件下的二階滑?？刂?46
3.3.1 繼電-多項式二階滑模控制設計 46
3.3.2 準連續(xù)繼電-多項式二階滑?？刂圃O計 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 非匹配受擾二階滑模控制設計 56
3.4.3 數(shù)值仿真 60
3.5 本章小結 64
第4章 非線性系統(tǒng)的繼電-多項式高階滑?？刂?65
4.1 引言 65
4.2 系統(tǒng)建模和問題描述 65
4.3 高階滑模控制相關的齊次理論 67
4.4 繼電-多項式高階滑?？刂?68
4.4.1 任意階系統(tǒng)的狀態(tài)反饋高階滑?？刂圃O計 68
4.4.2 任意階系統(tǒng)的輸出反饋高階滑模控制設計 77
4.4.3 數(shù)值仿真 77
4.5 本章小結 81
第5章 基于干擾觀測器的非匹配受擾系統(tǒng)復合滑?？刂?82
5.1 引言 82
5.2 基于干擾觀測器的復合滑?？刂?83
5.2.1 非匹配受擾情況下積分滑?？刂圃O計 83
5.2.2 基于干擾觀測器的新型滑模控制設計 84
5.2.3 數(shù)值仿真 88
5.3 基于有限時間干擾觀測器的復合非奇異終端滑?？刂?91
5.3.1 已有非奇異終端滑?？刂品椒ù嬖诘膯栴} 91
5.3.2 二階系統(tǒng)復合非奇異終端滑?？刂圃O計 92
5.3.3 高階系統(tǒng)復合非奇異終端滑?？刂圃O計 96
5.3.4 數(shù)值仿真 99
5.4 本章小結 100
第6章 受擾高階多智能體系統(tǒng)復合滑模一致性協(xié)議 102
6.1 引言 102
6.2 數(shù)學符號和圖論介紹 105
6.2.1 數(shù)學符號 105
6.2.2 圖論介紹 105
6.3 復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 復合滑模漸近一致性協(xié)議設計 106
6.3.3 數(shù)值仿真 121
6.4 復合滑模有限時間一致性協(xié)議 129
6.4.1 系統(tǒng)建模和問題描述 129
6.4.2 復合滑模有限時間一致性協(xié)議設計 129
6.4.3 數(shù)值仿真 138
6.5 本章小結 141
第7章 離散時間滑?？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)離散時間滑?？刂?144
7.3.1 基于到達過程的離散時間滑?？刂圃O計 144
7.3.2 基于等價控制的離散時間滑模控制設計 145
7.4 改進的無抖振離散時間滑?？刂?146
7.4.1 離散時間滑模面及滑模函數(shù)趨近律設計 146
7.4.2 含分數(shù)冪的改進離散時間滑?？刂圃O計 146
7.4.3 數(shù)值仿真 151
7.5 離散時間終端滑?？刂?153
7.5.1 離散化終端滑模結構分析 155
7.5.2 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和抗干擾性能分析 156
7.5.3 離散時間終端滑模控制器奇異性問題的討論 160
7.5.4 數(shù)值仿真 163
7.6 本章小結 164
第三部分 滑?？刂茟?
第8章 Buck 型直流-直流變換器的二階滑模控制 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?？刂圃O計 172
8.4 面向應用的二階滑模控制設計改進 176
8.5 數(shù)值仿真與實驗驗證 177
8.5.1 數(shù)值仿真 178
8.5.2 實驗驗證 180
8.6 本章小結 185
第9章 永磁同步電機調速系統(tǒng)的復合滑?？刂?186
9.1 引言 186
9.2 系統(tǒng)建模和問題描述 188
9.3 基于擴張狀態(tài)觀測器的復合滑模速度控制 189
9.3.1 基準滑模控制設計 191
9.3.2 復合滑?？刂圃O計 192
9.3.3 數(shù)值仿真 195
9.3.4 實驗驗證 197
9.4 基于廣義比例積分觀測器的復合滑模速度控制 201
9.4.1 連續(xù)時間滑模控制設計 201
9.4.2 連續(xù)復合滑?？刂圃O計 203
9.4.3 數(shù)值仿真 206
9.4.4 實驗驗證 209
9.5 本章小結 215
第10章 永磁同步直線電機的離散時間終端滑模控制 216
10.1 引言 216
10.2 系統(tǒng)建模和問題描述 217
10.3 離散時間滑?？刂?218
10.3.1 傳統(tǒng)離散時間滑模控制設計 218
10.3.2 離散時間終端滑?？刂圃O計 220
10.3.3 數(shù)值仿真 224
10.3.4 實驗驗證 227
10.4 本章小結 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計 239
11.3.2 基于非線性干擾觀測器的復合積分終端滑模跟蹤控制設計 241
11.3.3 數(shù)值仿真 244
11.4 本章小結 249
第12章 導彈攔截機動目標的滑模制導律 250
12.1 引言 250
12.2 系統(tǒng)建模和問題描述 252
12.3 二維平面導彈攔截機動目標的滑模制導律 253
12.3.1 滑模制導律設計 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律 259
12.4.1 基于線性滑模面的滑模制導律設計 260
12.4.2 非線性積分滑模制導律設計 262
12.4.3 有限時間干擾觀測器設計 264
12.4.4 復合積分滑模制導律設計 265
12.4.5 數(shù)值仿真 267
12.5 考慮自動駕駛儀動態(tài)及撞擊角度約束的滑模制導律 274
12.5.1 積分終端滑模制導律設計 275
12.5.2 非線性干擾觀測器設計 277
12.5.3 復合積分終端滑模制導律設計 279
12.5.4 數(shù)值仿真 280
12.6 本章小結 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 有限時間穩(wěn)定性定義和相關引理 291
A.3 輸入-輸出穩(wěn)定性定義和相關引理 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 299