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| 編輯推薦： |
本书系统论述了滑模变结构控制的基本理论、基本方法和应用技术。本书是在第3版的基础上修改完善而成，增加了滑模变结构控制的知识。本书特色如下：
（1）控制算法取材新颖，内容先进，重点关注学科交叉部分的前沿研究，介绍了一些有潜力的新思想、新方法和新技术；
（2）控制算法均给出了完整的MATLAB仿真程序，并给出了程序说明和仿真结果，具有很强的可读性，便于读者进一步开发；
(3) 从应用领域角度出发，突出理论联系实际，面向广大工程技术人员，具有很强的工程性和实用性。书中有大量应用实例及其结果分析，为读者提供了有益的借鉴。
为便于读者学习与动手实践，本书配套提供程序代码，关注“人工智能科学与技术”微信公众号，在“知识”→“资源下载”→“配书资源”菜单获取下载链接（或到清华大学出版社网站本书页面获取下载链接）。
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| 內容簡介： |
本书以 MATLAB为仿真环境，系统地介绍了滑模变结构控制的几种先进的控制方法。本书凝聚
了作者多年来从事控制系统教学和科研工作的经验，同时融入了国内外同行近年来取得的成果。
本书在第3版的基础上增加和修改了部分内容。全书共分14章，包括欠驱动系统滑模控制、基于
观测器和解耦算法的欠驱动系统滑模控制、控制输入受限或输出受限条件下的滑模控制、挠性系统和
奇异摄动系统的滑模控制、机械手滑模控制、基于函数逼近的机械手滑模控制、基于干扰观测器的机械
手滑模控制、柔性机械手滑模控制、飞行器滑模控制、基于轨迹规划的滑模控制、基于传感器和执
行器容错的滑模控制、基于事件驱动的滑模控制、主辅电机的协调跟踪滑模控制和具有控制输入延迟
的滑模控制。每种控制方法都通过 MATLAB仿真程序进行了仿真分析。
本书各部分内容既相互联系又相互独立，读者可根据需要选择学习。本书可作为普通高等学校自
动化、电气工程、机械工程、仪器仪表、计算机应用等专业的教学参考书，也适用于从事生产过程自动化、
计算机应用、机械电子和电气自动化领域工作的工程技术人员阅读。
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| 關於作者： |
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刘金琨 北京航空航天大学教授，博士生导师。分别于1989年7月、1994年3月和1997年3月获东北大学工学学士、工学硕士和工学博士学位。1997年3月─1998年12月在浙江大学工业控制技术研究所做博士后研究工作；1999年1月─1999年7月在香港科技大学从事合作研究；1999年11月至今在北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院从事教学与科研工作；主讲“智能控制”“先进控制系统设计”“系统辨识”等课程；研究方向为控制理论与应用。先后主持国家自然基金等科研项目10余项，发表学术论文100余篇，出版《先进PID控制MATLAB仿真》《机器人控制系统的设计与MATLAB仿真》《滑模变结构控制MATLAB仿真》《RBF神经网络自适应控制MATLAB仿真》《系统辨识》和《微分器设计与应用——信号滤波与求导》《智能控制——理论基础、算法设计与应用》等著作。
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| 目錄：
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第1章欠驱动系统滑模控制
1.1一类欠驱动系统的滑模控制
1.1.1系统描述
1.1.2滑模控制律的设计及分析
1.1.3位置和速度跟踪
1.1.4仿真实例
1.2基于Hurwitz稳定的欠驱动系统滑模控制
1.2.1基于Hurwitz稳定的简单欠驱动系统滑模控制
1.2.2基于Hurwitz稳定的小车倒立摆系统滑模控制
1.3一类特殊的欠驱动系统的滑模控制
1.3.1系统描述
1.3.2控制问题描述
1.3.3滑模控制算法设计
1.3.4收敛性分析
1.3.5仿真实例
1.4TORA欠驱动系统的滑模控制
1.4.1系统描述
1.4.2模型的通用解耦算法
1.4.3模型的解耦
1.4.4滑模控制算法设计
1.4.5收敛性分析
1.4.6仿真实例
1.5移动机器人的滑模轨迹跟踪控制
1.5.1移动机器人运动学模型
1.5.2位置控制律设计
1.5.3姿态控制律设计
1.5.4闭环系统的设计关键
1.5.5仿真实例
1.6基于全局稳定的移动机器人双环轨迹跟踪控制
1.6.1移动机器人运动学模型
1.6.2动态系统全局渐近稳定定理
1.6.3控制系统设计
1.6.4整个闭环稳定性分析
1.6.5仿真实例
参考文献
第2章基于观测器和解耦算法的欠驱动系统滑模控制
2.1基于高增益观测器分离定理的倒立摆系统滑模控制
2.1.1高增益观测器分离定理
2.1.2基于高增益观测器的倒立摆角度镇定
2.1.3基于高增益观测器的欠驱动倒立摆控制
2.2基于欠驱动系统解耦算法的滑模控制
2.2.1欠驱动系统解耦算法
2.2.2倒立摆动力学系统的解耦
2.2.3滑模控制器的设计
2.2.4滑模参数C的设计
2.2.5仿真实例
参考文献
第3章控制输入受限或输出受限条件下的滑模控制
3.1控制输入受限条件下的滑模控制分析
3.1.1基本原理
3.1.2控制器设计与分析
3.1.3仿真实例
3.2基于RBF网络补偿的控制输入受限滑模控制
3.2.1系统描述
3.2.2基于RBF网络控制受限逼近的滑模控制
3.2.3仿真实例
3.3一种按设定误差性能指标函数收敛的滑模控制
3.3.1问题描述
3.3.2跟踪误差性能函数设计
3.3.3收敛性分析
3.3.4仿真实例
3.4基于双曲正切函数的输入受限滑模控制
3.4.1系统描述
3.4.2双曲正切光滑函数特点
3.4.3控制器的设计及分析
3.4.4仿真实例
3.5基于RBF网络的输入受限滑模控制
3.5.1系统描述
3.5.2RBF神经网络逼近
3.5.3控制器的设计及分析
3.5.4仿真实例
参考文献
第4章挠性系统和奇异摄动系统的滑模控制
4.1基于谐振抑制的滑模控制
4.1.1谐振抑制滤波器设计
4.1.2系统描述
4.1.3基于名义模型的滑模控制
4.1.4仿真分析
4.2基于输入成型的挠性机械系统滑模控制
4.2.1系统描述
4.2.2滑模控制器设计
4.2.3输入成型器基本原理
4.2.4仿真实例
4.3基于奇异摄动理论的滑模控制
4.3.1问题描述
4.3.2模型分解
4.3.3控制律设计
4.3.4仿真实例
4.4基于奇异摄动理论的滑模鲁棒控制
4.4.1问题描述
4.4.2模型分解
4.4.3控制律设计
4.4.4仿真实例
参考文献
第5章机械手滑模控制
5.1机器人动力学模型及特性
5.2基于名义模型的机械手滑模控制——常规方法
5.2.1系统描述
5.2.2控制律设计
5.2.3仿真实例
5.3基于名义模型的机械手滑模控制——PI方法
5.3.1问题描述
5.3.2控制器设计
5.3.3稳定性分析
5.3.4仿真实例
5.4基于名义模型的机械手滑模控制——趋近律方法
5.4.1设计原理
5.4.2基于名义模型的机械手指数趋近律的设计
5.4.3仿真实例
5.5基于低通滤波器的机械手滑模控制
5.5.1机械手动态方程
5.5.2滑模控制器的设计
5.5.3仿真实例（1）
5.5.4仿真实例（2）
5.6机械手自适应滑模控制
5.6.1系统描述
5.6.2自适应滑模控制器的设计
5.6.3仿真实例
5.7工作空间中机械手末端轨迹滑模控制
5.7.1工作空间直角坐标与关节角位置的转换
5.7.2机械手在工作空间的建模
5.7.3滑模控制器的设计
5.7.4仿真实例
5.8工作空间中机械手末端的阻抗滑模控制
5.8.1问题的提出
5.8.2阻抗模型的建立
5.8.3滑模控制器的设计
5.8.4仿真实例
5.9受约束条件下双关节机械手力/角度的滑模控制
5.9.1问题的提出
5.9.2模型的降阶
5.9.3控制律的设计
5.9.4稳定性分析
5.9.5仿真实例
附录
参考文献
第6章基于函数逼近的机械手滑模控制
6.1基于模型逼近的机械手RBF网络自适应滑模控制
6.1.1问题的提出
6.1.2基于RBF神经网络逼近的滑模控制
6.1.3稳定性及收敛性分析
6.1.4仿真实例
6.2基于RBF网络小参数学习法的机械手自适应控制
6.2.1问题的提出
6.2.2基于神经网络逼近的滑模控制
6.2.3基于单参数的自适应滑模控制
6.2.4仿真实例
6.3基于模糊补偿的机械手自适应模糊滑模控制
6.3.1系统描述
6.3.2函数的模糊逼近
6.3.3基于模糊补偿的滑模控制
6.3.4只对摩擦进行模糊补偿的滑模控制
6.3.5仿真实例
参考文献
第7章基于干扰观测器的机械手滑模控制
7.1基于指数收敛非线性干扰观测器的滑模控制
7.1.1系统描述
7.1.2非线性干扰观测器的设计
7.1.3双关节机械手干扰观测器的设计
7.1.4滑模控制律设计
7.1.5仿真实例
7.2基于改进的指数收敛非线性干扰观测器的滑模控制
7.2.1非线性干扰观测器的问题描述
7.2.2改进的非线性干扰观测器的设计
7.2.3LMI不等式的求解
7.2.4仿真实例
参考文献
第8章柔性机械手滑模控制
8.1柔性机械手鲁棒观测器设计及分析
8.1.1问题描述
8.1.2观测器设计
8.1.3观测器分析
8.1.4仿真结果
8.2基于鲁棒观测器的柔性关节机械手滑模控制
8.2.1鲁棒观测器的设计
8.2.2滑模控制器设计与分析
8.2.3仿真实例
参考文献
第9章飞行器滑模控制
9.1直升机滑模控制
9.1.1直升机数学模型
9.1.2直升机模型的耦合分析
9.1.3直升机模型的线性化
9.1.4直升机的滑模控制
9.1.5仿真实例
9.2基于Huriwtz稳定的VTOL飞行器滑模控制
9.2.1VTOL系统描述
9.2.2模型转换
9.2.3控制律的设计
9.2.4参数向量M的设计
9.2.5仿真实例
9.3一种简单的双闭环滑模控制设计与分析
9.3.1系统描述
9.3.2双环滑模控制律的设计
9.3.3仿真实例
9.4航天器姿态双闭环滑模控制
9.4.1航天器姿态控制模型
9.4.2传统滑模控制律的设计
9.4.3双环滑模控制律的设计
9.4.4仿真实例
9.5基于双环设计的VTOL飞行器轨迹跟踪滑模控制
9.5.1VTOL模型描述
9.5.2针对个子系统的控制
9.5.3针对第二个子系统的滑模控制
9.5.4仿真实例
9.6四旋翼飞行器的滑模控制
9.6.1四旋翼飞行器动力学模型
9.6.2全驱动子系统控制律的设计
9.6.3欠驱动子系统控制律的设计
9.6.4仿真实例
9.7基于内外环的四旋翼飞行器的滑模鲁棒控制
9.7.1四旋翼飞行器动力学模型
9.7.2位置控制律设计
9.7.3虚拟姿态角度的求解
9.7.4姿态控制律设计
9.7.5闭环系统的设计关键
9.7.6仿真实例
9.8四旋翼飞行器轨迹跟踪自适应滑模控制
9.8.1四旋翼无人机动态模型
9.8.2位置跟踪控制器设计
9.8.3姿态控制器设计
9.8.4仿真实例
9.9基于解耦算法的VTOL飞行器双环轨迹跟踪滑模控制
9.9.1VTOL模型描述
9.9.2欠驱动系统解耦算法
9.9.3模型的解耦
9.9.4控制算法的设计
9.9.5轨迹跟踪分析
9.9.6仿真实例
9.10基于全局稳定的VTOL飞行器双环轨迹跟踪滑模控制
9.10.1VTOL模型描述
9.10.2动态系统全局渐近稳定定理
9.10.3控制算法的设计
9.10.4轨迹跟踪分析
9.10.5仿真实例
参考文献
第10章基于轨迹规划的滑模控制
10.1差分进化算法
10.1.1差分进化算法的提出
10.1.2标准差分进化算法
10.1.3差分进化算法的基本流程
10.1.4差分进化算法的参数设置
10.1.5基于差分进化算法的函数优化
10.2基于轨迹规划器的滑模控制
10.2.1问题的提出
10.2.2样条插值实例
10.2.3轨迹规划算法介绍
10.2.4轨迹的设计
10.2.5轨迹的优化
10.2.6仿真实例
参考文献
第11章基于传感器和执行器容错的滑模控制
11.1基本设计方法
11.1.1系统描述
11.1.2控制器设计与分析
11.1.3仿真实例
11.2基于传感器和执行器容错的神经网络滑模控制
11.2.1系统描述
11.2.2控制器设计与分析
11.2.3神经网络逼近
11.2.4仿真实例
11.3基于传感器和执行器容错的欠驱动系统滑模控制
11.3.1系统描述
11.3.2滑模控制律的设计
11.3.3神经网络逼近
11.3.4闭环系统的分析
11.3.5Hurwitz稳定性分析
11.3.6仿真实例
附录
参考文献
第12章基于事件驱动的滑模控制
12.1基本设计方法
12.1.1基本原理
12.1.2控制器设计
12.1.3仿真实例
12.2基于时变阈值的事件驱动滑模控制
12.2.1基本原理
12.2.2控制器设计
12.2.3仿真实例
12.3基于事件驱动的执行器量化滑模控制
12.3.1系统描述
12.3.2量化控制器设计
12.3.3事件驱动策略
12.3.4仿真实例
参考文献
第13章主辅电机的协调跟踪滑模控制
13.1基本设计方法
13.1.1系统描述
13.1.2控制律设计与分析
13.1.3仿真实例
13.2基于神经网络的主辅电机协调跟踪滑模控制
13.2.1系统描述
13.2.2RBF网络的设计
13.2.3控制律设计与分析
13.2.4仿真实例
第14章具有控制输入延迟的滑模控制
14.1系统描述
14.2控制器设计与分析
14.3仿真实例
附录
参考文献
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| 內容試閱：
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有关滑模变结构控制理论及其工程应用，近年来已有大量的论文发表。作者多年来一直从事控制理论及应用方面的研究和教学工作，为了促进变结构控制和自动化技术的进步，反映滑模变结构控制设计与应用中的研究成果，并使广大工程技术人员能了解、掌握和应用这一领域的技术，学会用MATLAB语言进行滑模变结构控制器的设计，作者编写了这本书，抛砖引玉，供广大读者学习参考。
本书是作者在总结多年研究成果的基础上，对研究成果进一步理论化、系统化、规范化、实用化后编写而成的，其特点是：
（1） 滑模变结构控制算法取材新颖，内容先进，重点介绍学科交叉部分的前沿研究和一些有潜力的新思想、新方法和新技术，取材着重于基本概念、基本理论和基本方法。
（2） 每种滑模控制算法都给出了完整的MATLAB仿真程序，并给出了程序的说明和仿真结果，具有很强的可读性。
（3） 从应用角度出发，突出理论联系实际，面向广大工程技术人员，具有很强的工程性和实用性，书中有大量应用实例及其结果分析，可为读者提供有益的借鉴。
（4） 书中给出的各种滑模变结构控制算法非常完整，程序结构设计简单明了，便于自学和进一步开发。
本书程序算法使用说明如下：
（1） 本书程序可到清华大学出版社网站(www.tup.com.cn)下载。
（2） 下载程序并复制到硬盘MATLAB运行的路径中，即可运行仿真。
（3） 所有算法均在MATLAB R2013a版本下运行成功，也兼容更高级版本。
（4） 所有控制算法按章归类，程序名与书中对应一致。
本书是基于MATLAB R2013a由于采用的软件仿真环境为MATLAB R2013a英文版，所以书中仿真插图均为英文。环境编写的，各个章节内容具有很强的独立性，读者可以结合自己的研究方向深入学习。
作者在滑模控制的研究中得到北京航空航天大学尔联洁教授的热情支持和指导。在此表示感谢。
本书的研究工作得到了国家自然科学基金项目“N连杆柔性机械臂PDE建模及自适应边界控制理论研究”（编号： 61374048）的支持。
由于作者水平有限，书中难免存在一些不足和疏漏之处，欢迎广大读者批评指正。
刘金琨
2021年6月于北京航空航天大学
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