滑模變結構控製MATLAB仿真 第3版:先進控製係統設計方法

滑模變結構控製MATLAB仿真 第3版:先進控製係統設計方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

劉金琨 著
圖書標籤:
  • 滑模控製
  • 變結構控製
  • MATLAB仿真
  • 先進控製
  • 控製係統
  • 自動控製
  • 電機控製
  • 機器人控製
  • 現代控製
  • 優化算法
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302413530
版次:3
商品編碼:11837462
品牌:清華大學
包裝:平裝
叢書名: 電子信息與電氣工程技術叢書
開本:16開
齣版時間:2015-12-01
用紙:膠版紙

具體描述

編輯推薦

  人工智能時代到來,先進控製技術是基礎。本書是《滑模變結構MATLAB仿真(第3版)》的下冊,即“先進控製係統設計方法”部分。本書係統論述瞭幾種滑模變結構控製的先進控製係統設計方法,並全部給齣瞭MATLAB仿真分析。本書是在原有第2版的基礎上修改完善而成,增加瞭滑模變結構控製的新知識。本書特色如下:

  (1) 滑模變結構控製算法重點置於學科交叉部分的前沿研究。在介紹一些有潛力的新思想、新方法的同時,也兼顧基本概念、基本理論和基本方法的深入剖析。

  (2) 針對每種滑模控製算法,均給齣瞭完整的MATLAB仿真程序,同時也給齣瞭程序的說明和仿真結果,具有很強的可讀性。

  (3) 著重從應用的角度齣發,突齣理論聯係實際,麵嚮廣大工程技術人員,具有很強的工程性和實用性。書中有大量應用實例及其結果分析,為讀者提供瞭有益的藉鑒。

  (4) 書中介紹的各種滑模變結構控製算法非常完整,程序結構設計簡單明瞭,便於自學和進一步開發。

  源代碼:書中全部實例代碼可到清華大學齣版社網站本書頁麵下載。


內容簡介

  本書以MATLAB作為仿真環境,係統地介紹瞭滑模變結構控製的幾種先進的控製方法。本書凝練瞭作者多年來從事控製係統教學和科研工作的經驗,同時融入瞭國內外同行近年來取得的**成果。

  本書在第2版的基礎上修改而成,並增加和修改瞭部分內容。全書共分10章,包括欠驅動係統滑模控製、基於觀測器和解耦算法的欠驅動係統滑模控製、控製輸入受限條件下的滑模控製、撓性係統和奇異攝動係統的滑模控製、機械手滑模控製、基於函數逼近的機械手滑模控製、基於乾擾觀測器的機械手滑模控製、柔性機械手滑模控製、飛行器滑模控製、基於**軌跡規劃的滑模控製。每種控製方法都通過MATLAB仿真程序進行瞭仿真分析。

  本書各部分內容既相互聯係又相互獨立,讀者可根據自己需要選擇學習。本書適用於從事生産過程自動化、計算機應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀,也可作為普通高等學校自動化、電氣工程、機械工程、儀器儀錶、計算機應用等專業的教學參考書。

作者簡介

  劉金琨,1965年生,遼寜省大連市瓦房店人。分彆於1989年、1994年和1997年獲東北大學工學學士、碩士和博士學位。1997年至1999年在浙江大學工業控製技術研究所從事博士後研究工作。現為北京航空航天大學控製理論與控製工程專業教授、博士生導師。主要從事智能控製、滑模變結構控製、分布式參數建模與控製的研究和教學工作。先後主持國傢自然基金等科研項目10餘項,發錶學術論文100餘篇,纍計齣版圖書7部,其中學術專著4部。


目錄

第1章 欠驅動係統滑模控製

1.1一類欠驅動係統的滑模控製

1.1.1係統描述

1.1.2滑模控製律的設計及分析

1.1.3位置和速度跟蹤

1.1.4仿真實例

1.2基於Hurwitz穩定的欠驅動係統滑模控製

1.2.1基於Hurwitz穩定的簡單欠驅動係統滑模控製

1.2.2基於Hurwitz穩定的小車倒立擺係統滑模控製

1.3一類特殊的欠驅動係統的滑模控製

1.3.1係統描述

1.3.2控製問題描述

1.3.3滑模控製算法設計

1.3.4收斂性分析

1.3.5仿真實例

1.4TORA欠驅動係統的滑模控製

1.4.1係統描述

1.4.2模型的通用解耦算法

1.4.3模型的解耦

1.4.4滑模控製算法設計

1.4.5收斂性分析

1.4.6仿真實例

1.5移動機器人的滑模軌跡跟蹤控製

1.5.1移動機器人運動學模型

1.5.2位置控製律設計

1.5.3姿態控製律設計

1.5.4閉環係統的設計關鍵

1.5.5仿真實例

1.6基於全局穩定的移動機器人雙環軌跡跟蹤控製

1.6.1移動機器人運動學模型

1.6.2動態係統全局漸近穩定定理

1.6.3控製係統設計

1.6.4整個閉環穩定性分析

1.6.5仿真實例

參考文獻

第2章 基於觀測器和解耦算法的欠驅動係統滑模控製

2.1基於高增益觀測器分離定理的倒立擺係統滑模控製

2.1.1高增益觀測器分離定理

2.1.2基於高增益觀測器的倒立擺角度鎮定

2.1.3基於高增益觀測器的欠驅動倒立擺控製

2.2基於欠驅動係統解耦算法的滑模控製

2.2.1欠驅動係統解耦算法

2.2.2倒立擺動力學係統的解耦

2.2.3滑模控製器的設計

2.2.4滑模參數C的設計

2.2.5仿真實例

參考文獻

第3章 控製輸入受限或輸齣受限條件下的滑模控製

……

第4章 撓性係統和奇異攝動係統的滑模控製

……

第5章 機械手滑模控製

……

第6章 基於函數逼近的機械手滑模控製

……

第7章 基於乾擾觀測器的機械手滑模控製

……

第8章 柔性機械手滑模控製

……

第9章 飛行器滑模控製

……

第10章 基於最優軌跡規劃的滑模控製

……


前言/序言

  有關滑模變結構控製理論及其工程應用,近年來已有大量的論文發錶。作者多年來一直從事控製理論及應用方麵的研究和教學工作,為瞭促進變結構控製和自動化技術的進步,反映滑模變結構控製設計與應用中的最新研究成果,並使廣大工程技術人員能瞭解、掌握和應用這一領域的最新技術,學會用MATLAB語言進行滑模變結構控製器的設計,作者編寫瞭這本書,拋磚引玉,供廣大讀者學習參考。

  本書是在總結作者多年研究成果的基礎上,進一步理論化、係統化、規範化、實用化後編寫而成的,其特點是:

  (1) 滑模變結構控製算法取材新穎,內容先進,重點置於學科交叉部分的前沿研究和介紹一些有潛力的新思想、新方法和新技術,取材著重於基本概念、基本理論和基本方法。

  (2) 針對每種滑模控製算法,都給齣瞭完整的MATLAB仿真程序,並給齣瞭程序的說明和仿真結果,具有很強的可讀性。

  (3) 著重從應用角度齣發,理論聯係實際,麵嚮廣大工程技術人員,具有很強的工程性和實用性,書中有大量應用實例及其結果分析,可為讀者提供有益的藉鑒。

  (4) 書中給齣的各種滑模變結構控製算法非常完整,程序設計結構設計簡單明瞭,便於自學和進一步開發。

  全書為《滑模控製MATLAB仿真(第3版)》的下冊,全書共分10章,包括欠驅動係統滑模控製、基於觀測器和解耦算法的欠驅動係統滑模控製、控製輸入受限條件下的滑模控製、撓性係統和奇異攝動係統的滑模控製、機械手滑模控製、基於函數逼近的機械手滑模控製、基於乾擾觀測器的機械手滑模控製、柔性機械手滑模控製、飛行器滑模控製、基於最優軌跡規劃的滑模控製。

  本書是基於MATLAB R2013a環境編寫的,各章內容具有很強的獨立性,讀者可以結閤自己的研究方嚮深入學習。

  本書程序算法使用說明如下:

  (1) 本書程序可到www.tup.com.cn或http://ljk.buaa.edu.cn下載。

  (2) 下載程序並復製到硬盤MATLAB運行的路徑中,即可運行仿真;

  (3) 所有算法均在MATLAB R2013a版本下運行成功,也兼容更高級版本;

  (4) 所有控製算法按章歸類,程序名與書中對應一緻;

  (5) 如果讀者對算法和仿真程序有疑問,請通過電子郵件(ljk@buaa.edu.cn)與作者聯係。

  作者在滑模控製的研究中得到北京航空航天大學爾聯潔教授的熱情支持和指導。在本書的撰寫中,研究生賀慶、楊弘竣、劉誌傑、楊柳、薑婷婷等參與瞭部分算法的論證,在此一一錶示感謝。

  本書的研究工作得到瞭國傢自然科學基金項目“N連杆柔性機械臂PDE建模及自適應邊界控製理論研究”(編號: 61374048)的支持。

  由於作者水平有限,書中難免存在一些不足和錯誤之處,歡迎廣大讀者批評指正。

  劉金琨

  2015年12月於北京航空航天大學


好的,這是一份不包含您提到的特定書籍內容的圖書簡介,旨在介紹一個廣闊的控製係統設計領域,著重於經典和現代控製理論的實際應用。 --- 書名:《現代控製工程:從基礎理論到復雜係統實踐》 書籍簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代控製理論基礎,並將其與實際工程應用緊密結閤。在當今高度自動化和智能化的工業環境中,對復雜動態係統的精確建模、分析和有效控製能力已成為核心競爭力。《現代控製工程:從基礎理論到復雜係統實踐》正是為滿足這一需求而精心編寫的權威指南。 本書從控製係統的基本概念齣發,係統地梳理瞭經典控製理論的基石,包括時域分析、頻域分析以及根軌跡法。我們詳細探討瞭如何使用傳遞函數和狀態空間錶示法來描述物理係統的動態特性,並強調瞭這些數學模型在預測係統行為中的關鍵作用。對於初學者而言,這些基礎章節提供瞭堅實的理論支撐;對於有經驗的工程師來說,它們則是迴顧和深化理解的寶貴資源。 隨著對係統復雜性要求的提升,本書將重點轉嚮現代控製理論。狀態空間錶示法作為現代控製的基石,被深入剖析。我們不僅詳細介紹瞭可控性和可觀測性的概念,還展示瞭如何利用這些特性來設計高性能的反饋控製器。書中特彆關注瞭極點配置(Pole Placement)技術,這是實現係統期望動態響應的核心工具。我們通過大量的實例,演示瞭如何通過設計狀態反饋控製器來穩定係統、提高暫態響應性能,並處理外部擾動。 此外,本書對觀測器設計給予瞭充分的重視。在許多實際應用中,係統的全部狀態變量無法直接測量,這使得狀態觀測器的設計成為必然。我們詳細闡述瞭卡爾曼濾波器的設計原理及其在狀態估計中的應用,特彆是在存在噪聲和不確定性的情況下。從Luenberger觀測器到基於隨機過程的卡爾曼濾波器,本書為讀者提供瞭從理論到實踐的全套工具。 在深入研究綫性定常係統(LTI)之後,本書將目光投嚮瞭非綫性係統的控製挑戰。非綫性係統在現實世界中無處不在,其行為往往難以預測。我們介紹瞭拓撲分析、李雅普諾夫穩定性理論以及綫性化技術,幫助讀者理解和初步分析非綫性係統的穩定性。對於特定的非綫性係統,本書還引入瞭一些現代化的控製策略,例如反饋綫性化(Feedback Linearization)和滑模控製(Sliding Mode Control)的基本思想,為後續更高級的學習奠定基礎。 在麵嚮實際工程應用方麵,本書強調瞭數字控製係統的設計。隨著微處理器和DSP技術的普及,離散時間控製已成為主流。我們詳細講解瞭Z變換、離散係統的建模與分析,以及如何將連續時間控製器轉換為等效的離散時間控製器。仿真和實驗驗證是控製係統設計不可或缺的環節,本書提供瞭豐富的案例研究,展示瞭如何利用現代計算工具進行係統建模、控製器設計和性能驗證。 《現代控製工程》的特色之一在於其理論與實踐的平衡。每一個核心理論概念的引入都伴隨著清晰的數學推導和直觀的工程解釋。書中穿插瞭大量的具體案例,涵蓋瞭從經典的PID控製優化到更復雜的係統,如機器人動力學、航空航天姿態控製以及過程工業的優化。這些案例不僅展示瞭控製理論的強大威力,也揭示瞭在實際部署中可能遇到的工程難題和解決方法。 本書適閤作為高等院校自動化、電氣工程、機械工程、航空航天工程等專業本科高年級及研究生的教材或參考書。對於希望從經典控製邁嚮現代控製,並渴望將理論知識轉化為實際工程解決方案的工程師和科研人員,本書將是一份不可或缺的工具書。通過本書的學習,讀者將能夠掌握分析和設計復雜動態係統的核心能力,從而在快速發展的技術領域中保持領先地位。 ---

用戶評價

評分

這本書的結構安排實在令人贊嘆,它沒有那種故作高深的架子,而是以一種非常務實和漸進的方式展開。我注意到作者非常注重理論與實踐的結閤,每一個新概念的引入,都會緊接著一個或多個精心設計的實例來印證其有效性。對於我這種偏好動手實踐的學習者來說,這種設計簡直是量身定製。我喜歡它那種“先說怎麼做,再說為什麼這麼做”的敘事方式,它極大地降低瞭理解門檻。我特彆留意瞭其中關於係統建模和性能指標設定的部分,作者的描述清晰且富有條理,不像某些教材那樣僅僅羅列公式,而是深入剖析瞭每一步選擇背後的工程考量和權衡。這種細膩的處理方式,讓原本枯燥的數學推導過程變得生動起來,讓我對整個設計流程有瞭更宏觀和立體的認識。可以說,這本書成功地架起瞭一座連接純理論研究與工程實際應用的堅實橋梁,對於希望將前沿控製理論應用於實際的工程師而言,它提供的指導價值無可估量。

評分

初捧此書,我仿佛進入瞭一個充滿挑戰與機遇的控製係統設計的奇妙世界。書本的裝幀和排版都透著一種嚴謹與專業的氣息,讓我對即將展開的閱讀之旅充滿瞭期待。對於我這個在控製領域摸爬滾打多年、深諳經典理論的工程師來說,這本書無疑是一股清新的空氣。我尤其欣賞作者在闡述復雜理論時所展現齣的那種化繁為簡的功力,盡管主題聽起來高深莫測,但文字的鋪陳卻十分得體,讓人能夠平穩過渡,逐步領會其精髓。書中對於基礎概念的梳理,既有深度又不失溫度,仿佛有一位經驗豐富的老教授在耳邊娓娓道來,指引我們如何從理論的迷霧中找到清晰的路徑。翻閱其中的章節,我能感受到作者對於理論的深刻理解和對實際應用的無限熱情,這種結閤使得這本書不僅僅是理論的堆砌,更像是一份實用的操作手冊,為我們提供瞭解決實際工程難題的有力武器。我確信,這本書將成為我案頭常備的工具書,隨時可以從中汲取智慧,提升我的工程實踐水平。

評分

這本書的價值,我認為遠超齣瞭其所涵蓋的具體技術本身。它更像是一份關於現代控製係統思維方式的培訓手冊。通過對其中多個案例的深入剖析,我開始重新審視自己過去解決問題的一些固有模式。作者似乎在不斷地提醒我們:在麵對復雜係統時,我們需要有更靈活、更具前瞻性的設計理念。書中提及的許多創新性方法,不僅僅是提供瞭新的解決方案,更重要的是為我們打開瞭看待問題的全新視角,激發瞭我們對現有設計流程進行反思和優化的衝動。這本書的閱讀過程,是一次係統性的思維升級。它教會我的不是固定的公式,而是一種解決未知挑戰的信心和方法論。因此,我嚮所有希望在控製領域尋求突破的同行推薦它,因為它提供的知識深度和思維廣度,足以讓你在未來的職業生涯中受益匪淺,是真正能讓人“站得更高,看得更遠”的佳作。

評分

從排版和圖錶的角度來看,這本書也體現瞭齣版方和作者的匠心。復雜的數學公式被清晰地格式化,易於閱讀和抄寫,這是進行仿真研究時非常重要的細節。更值得稱道的是,書中穿插的仿真結果圖錶,不僅數量多,而且質量高,幾乎每一張圖都直觀地展現瞭理論推導的實際效果,這對於建立直觀理解至關重要。我尤其欣賞作者在圖例和注釋上的詳盡程度,幾乎不需要猜測就能明白每個麯綫代錶的物理意義或控製變量的變化趨勢。這種對視覺輔助的重視,極大地提高瞭學習效率,避免瞭讀者在理解復雜動態過程時産生偏差。對於那些習慣於通過觀察結果來反推理論的讀者來說,這本書提供瞭非常豐富的視覺材料,使得抽象的數學模型具象化,讓理論的魅力得以充分展現。這簡直是為動手能力強的學習者準備的一份視覺盛宴。

評分

讀完其中幾個關鍵章節後,我最大的感受是作者在內容深度上所下的苦功。這不是一本浮於錶麵的介紹性讀物,它毫不避諱地深入探討瞭高級控製策略的內在機製和潛在的限製。我特彆對其中對魯棒性分析的探討印象深刻,作者並未停留在定性的描述上,而是通過嚴謹的數學工具,揭示瞭不同控製參數對係統穩定性的敏感性。這種深度的挖掘,使得讀者不僅知其然,更能知其所以然。對我而言,這本書記載的知識密度非常高,每一個段落都充滿瞭值得反復咀嚼的思考點。在處理一些經典案例的擴展討論時,作者展現瞭超越教材的視野,引導讀者思考在非理想工況下,這些控製方法的錶現極限和可能的優化方嚮。這種鼓勵批判性思考的寫作風格,非常有助於培養讀者的創新能力,讓我覺得不僅僅是在學習知識,更是在與一位深思熟慮的行業前輩進行思想的交流與碰撞。

評分

自動化專業的練級必備書籍,想發一點好的文章,必須要把這些書高透徹。希望這些書可以把我帶到另一個層次,嗬嗬

評分

替同學買的

評分

東西不錯,物流速度快,傢人都說這次買的值,以後需要還會過來的。

評分

兩本一起買的,挺好的

評分

還不錯,很實用

評分

商品很不錯,值得購買

評分

很好

評分

已經看上瞭,內容很詳細,覆蓋麵很廣

評分

書很好,是正版的,專業書籍就不評價內容啦。

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