滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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劉金琨著

圖書標籤:

滑模控製
變結構控製
MATLAB
仿真
控製理論
自動控製
現代控製
算法
工程
第3版

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齣版社：清華大學齣版社

ISBN：9787302402565

版次：3

商品編碼：11764885

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：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：504

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。本書是滑模變結構控製MATLAB仿真（第3版）的上冊，即“基本理論與設計方法”部分。本書係統論述瞭滑模變結構控製的基本理論、基本方法和應用技術，並全部給齣瞭MATLAB仿真分析。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。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）從應用領域角度齣發，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，程序設計結構設計簡單明瞭，便於自學和二次開發。

　　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

　　《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版基本理論與設計方法/電子信息與電氣工程技術叢書》從MATLAB仿真的角度係統地介紹瞭滑模變結構控製的基本理論、基本方法和應用技術，是作者多年來從事控製係統教學和科研工作的結晶，同時融入瞭國內外同行近年來所取得的新成果。
　　本書是在第2版基礎上修改而成的，並增加瞭部分內容。全書共分12章，包括滑模變結構控製發展綜述、連續係統滑模控製、自適應魯棒滑模控製、基於乾擾及輸齣測量延遲觀測器的滑模控製、反演及動態麵滑模控製、基於濾波器及狀態觀測器的滑模控製、模糊滑模控製、神經滑模控製、離散係統滑模控製、基於LMI的滑模控製、Terminal滑模控製。每種控製方法都利用MATLAB程序進行瞭仿真分析。
　　本書各部分內容既相互聯係又相對獨立，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，也可作為高等學校工業自動化、自動控製、機械電子、自動化儀錶、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。

精彩書摘

　　《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法》：
　　1.5.10 神經滑模變結構控製
　　神經網絡是一種具有高度非綫性的連續時間動力係統，它有著很強的自學習功能和對非綫性係統的強大映射能力。利用神經網絡的萬能逼近特性，可實現對被控對象的模型信息和外加乾擾的逼近，並通過神經網絡權值的自適應調整，可實現無須模型信息的自適應神經全裸滑模控製。
　　S.C.Lin等將傳統方法與神經網絡相結閤，無須對象的精確模型，設計瞭基於RBF網絡的滑模控製器，該控製器成功地應用於非綫性單級倒立擺的自適應控製。
　　D.Munoz等針對一類非綫性離散機器人力臂係統設計瞭自適應滑模控製器，在該控製器中采用兩個神經網絡實現瞭非綫性係統x（n）=f（x，t）+g（x，t）u中未知函數部分的逼近，從而實現瞭基於神經網絡的滑模自適應控製。M.Ertugrul等提齣瞭一種新型神經網絡滑模控製方法，采用兩個神經網絡分彆逼近等效滑模控製部分及切換滑模控製部分，實現瞭無模型控製，並有效地消除瞭控製器的抖振，該方法已成功地應用於機器人的軌跡跟蹤。S.J.Huang等設計瞭基於RBF網絡的滑模控製器，控製律為RBF網絡的輸齣，利用RBF網絡的逼近能力，通過神經網絡權值的在綫調整，實現瞭穩定的自適應控製。G.P.Gustavo等將BP網絡學習算法與滑模控製相結閤，構成新的閉環控製係統，並利用BP網絡的在綫學習功能，提齣瞭一種新型滑模一神經網絡控製器，實現瞭感應電動機的自適應滑模控製。
　　1.5.11 模糊滑模變結構控製
　　模糊滑模變結構控製有兩種方法：一種方法是根據經驗，通過設計模糊邏輯規則實現模糊滑模控製；另一種方法是利用模糊係統的萬能逼近特性，實現對被控對象的模型信息和外加乾擾的逼近，並通過模糊係統的參數自適應調整，實現無須模型信息的自適應模糊滑模控製。
　　……

前言/序言

　　滑變結構控製齣現於20世紀50年代，經曆瞭50餘年的發展，已形成瞭一個相對獨立的研究分支，成為自動控製係統的一種典型的設計方法，適用於綫性與非綫性係統、連續與離散係統、確定性與不確定性係統、集中參數與分布參數係統、集中控製與分散控製等。這種控製方法通過控製量的切換使係統狀態沿著滑模麵滑動，使係統在受到參數攝動和外部乾擾的時候具有不變性，正是這種特性使得變結構控製方法受到各國學者的廣泛重視。

　　由於滑模變結構控製算法簡單、魯棒性好和可靠性高，被廣泛應用於運動控製中，尤其適用於可建立精確數學模型的確定性控製係統。

　　在滑模變結構控製理論及其工程應用領域，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教學和研究工作，為瞭促進變結構控製和自動化技術的進步，發布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，以拋磚引玉，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，其特點如下：

　　（1）滑模變結構控製算法取材新穎，內容先進，重點介紹學科交叉部分的前沿研究和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）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。

　　（4）本書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。

　　全書共分12章，包括滑模變結構控製發展綜述、連續係統滑模控製、自適應魯棒滑模控製、基於乾擾及輸齣測量延遲觀測器的滑模控製、反演及動態麵滑模控製、基於濾波器及狀態觀測器的滑模控製、模糊滑模控製、神經滑模控製、離散係統滑模控製、基於LMI的滑模控製、Terminal滑模控製。

　　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，請通過電子郵件與作者聯係。

　　本書是基於MATLAB R2011a由於采用的軟件仿真環境為MATLAB R2013a英文版，所以書中仿真插圖均為英文。環境下開發的，各個章節的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地進行研究。

　　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。本書的撰寫和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疏漏之處，歡迎廣大讀者批評指正。

　　劉金琨

　　2015年5月於北京航空航天大學

《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法》是一部係統闡述滑模變結構控製（Sliding Mode Control, SMC）理論及其在MATLAB環境下實現仿真應用的經典著作。本書深入淺齣地介紹瞭SMC的核心思想、基本原理、設計方法以及在工程實踐中的應用，旨在幫助讀者掌握這一強大的非綫性控製技術，並能獨立完成SMC係統的仿真設計與驗證。本書的核心內容涵蓋以下幾個方麵：第一部分：滑模變結構控製基本理論 SMC的起源與發展：本部分將追溯SMC的起源，介紹其發展的關鍵裏程碑，以及在不同時期所麵臨的挑戰和取得的突破。讀者將瞭解到SMC如何從早期的概念發展成為一種成熟且廣泛應用的控製策略。 SMC的基本概念與原理：詳細講解SMC的核心思想，即如何通過設計一個“滑模麵”來迫使係統的狀態軌跡趨嚮並沿著該滑模麵滑動。重點闡述滑模麵、滑模運動、切換函數以及不連續控製律等關鍵概念。 SMC的優勢與局限性：深入分析SMC相對於傳統綫性控製方法在處理不確定性、擾動以及係統非綫性方麵的顯著優勢，如魯棒性強、穩定性好、設計相對簡單等。同時，也會客觀地指齣SMC的局限性，例如抖振現象（chattering）及其應對策略。連續體動力學與離散體動力學中的SMC：探討SMC在連續時間係統和離散時間係統中的理論差異和設計要點，為不同應用場景下的SMC設計提供理論基礎。 Lyapunov穩定性理論在SMC中的應用：結閤Lyapunov穩定性理論， rigorously 證明SMC係統的穩定性和魯棒性。讀者將學習如何利用Lyapunov函數來分析和設計SMC控製器。第二部分：滑模變結構控製器的設計方法等效控製方法：講解如何利用等效控製思想來設計理想的、無抖振的SMC控製器，特彆是針對綫性係統和部分非綫性係統的設計。高階滑模控製（Higher-Order Sliding Mode, HOSM）：介紹HOSM技術，旨在解決傳統SMC的抖振問題，提高控製器的平滑性和精度。將詳細闡述不同階數的HOSM控製器設計，如零階、一階、二階滑模等。自適應滑模控製：探討如何設計自適應SMC，使其能夠根據係統參數的變化或未建模動態自動調整控製參數，進一步增強係統的魯棒性。模糊滑模控製（Fuzzy Sliding Mode Control, FSMC）：結閤模糊邏輯係統，設計模糊滑模控製器，利用模糊係統的自適應性和柔性來處理復雜的非綫性係統和不確定性。神經網絡滑模控製（Neural Network Sliding Mode Control, NN-SMC）：介紹如何利用神經網絡的強大學習能力來逼近未知非綫性函數或係統模型，並將其與SMC相結閤，實現更優的控製性能。其他先進SMC設計方法：可能還包括模型預測滑模控製（MPC-SMC）、滑模觀測器（Sliding Mode Observer, SMO）等先進SMC技術，為讀者提供更廣泛的研究視野。第三部分：MATLAB/Simulink仿真實現 MATLAB/Simulink基礎：簡要迴顧MATLAB和Simulink的基本操作和常用功能，為後續仿真實驗奠定基礎。 SMC在MATLAB/Simulink中的建模：詳細介紹如何使用Simulink搭建SMC係統的仿真模型，包括係統建模、控製器設計模塊的構建、滑模麵的實現以及不連續控製律的編寫。經典SMC控製器仿真實例：通過一係列具體的工程實例，例如伺服係統、機器人、飛行器、電力係統等，演示如何將SMC理論應用於實際問題，並在MATLAB/Simulink中進行仿真。 HOSM控製器仿真實例：針對HOSM技術，提供具體的Simulink仿真案例，展示其在抑製抖振、提高跟蹤精度等方麵的優勢。先進SMC控製器仿真實例：結閤自適應SMC、模糊SMC、神經網絡SMC等先進控製策略，通過仿真實例展示其在處理復雜係統和不確定性方麵的性能。參數調整與性能優化：指導讀者如何通過仿真調整SMC控製器的關鍵參數，例如滑模麵的增益、切換增益、趨近律參數等，以達到最佳的控製效果。抖振的分析與抑製仿真：重點講解如何在仿真中觀察和分析SMC係統的抖振現象，並演示各種抑製抖振的方法，如邊界層法、高階滑模法、積分滑模法等。魯棒性仿真驗證：設計仿真實驗來驗證SMC係統在各種擾動和參數不確定性下的魯棒性錶現。 SMC仿真結果的可視化與分析：教授如何有效地利用MATLAB的繪圖工具和數據分析功能來展示和解讀仿真結果，對SMC係統的性能進行全麵評估。本書的特色和價值：理論與實踐的深度融閤：本書不僅僅停留在理論層麵，而是將理論知識與MATLAB/Simulink仿真緊密結閤，使得讀者能夠通過動手實踐來加深理解。內容循序漸進，結構清晰：全書內容從基礎理論到設計方法，再到仿真實現，層層遞進，邏輯性強，易於讀者理解和掌握。案例豐富，實用性強：提供瞭大量的工程應用實例，涵蓋瞭SMC在不同領域的可行性和有效性，為讀者解決實際問題提供瞭寶貴的參考。為讀者提供獨立設計能力：通過本書的學習，讀者不僅能理解SMC的工作原理，更能掌握獨立進行SMC控製器設計、MATLAB/Simulink仿真實現以及性能分析的能力，為今後的學習和研究打下堅實的基礎。本書適閤於自動化、控製工程、電氣工程、機械工程、航空航天等相關專業的本科生、研究生以及從事控製係統設計和研究的工程師。無論您是初次接觸滑模變結構控製，還是希望深入研究其仿真應用，本書都將是您不可或缺的學習資源。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法》讓我充滿瞭期待。我是一名剛剛入門控製理論的學生，一直對滑模變結構控製（SMC）這一強大的控製方法非常感興趣，因為它能夠在係統存在不確定性和外部擾動時，依然保持魯棒性和穩定性。在學習過程中，我發現瞭很多理論書籍，但往往缺乏清晰的實現指導，尤其是如何將這些理論轉化為實際的MATLAB仿真，這對於我這樣一個動手能力較強的學習者來說，是一個很大的挑戰。我之所以對這本書抱有如此大的期望，是因為它明確地提到瞭“MATLAB仿真”和“設計方法”，這正是我急需的。很多控製理論的講解，雖然深入，但總感覺抽象，難以落地。我希望這本書能夠提供詳細的MATLAB代碼示例，從最基礎的滑模麵的設計，到如何利用MATLAB進行係統的建模、仿真以及性能評估，都能有循序漸進的指導。我尤其關注的是，它能否講解如何將SMC應用於一些典型的控製問題，比如電機控製、飛行器姿態控製等，通過真實的仿真案例，讓我能夠更直觀地理解SMC的優勢和局限性，從而更好地掌握這項技術。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛開始接觸控製工程專業的學生，對各種控製理論都充滿瞭探索的興趣。聽聞滑模變結構控製（SMC）是一種非常強大的、能夠處理不確定性的控製方法，所以我對《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法》這本書産生瞭濃厚的興趣。我特彆希望這本書能夠像一位耐心的老師一樣，從最基礎的概念講起。例如，什麼是“滑模”？為什麼叫做“變結構”？我希望它能用非常通俗易懂的語言，配以清晰的圖示，幫助我理解SMC的核心思想。同時，這本書的“MATLAB仿真”部分，對我來說至關重要。我希望它能夠提供非常詳細的步驟，一步一步地指導我如何在MATLAB中搭建SMC的仿真模型，從簡單的例子開始，逐步過渡到更復雜的係統。能夠看到具體的代碼，並且理解代碼的每一行都在做什麼，這將是我學習SMC最有效的方式。我希望這本書能夠讓我對SMC有一個全麵而深刻的認識，並能夠親手完成一些基本的SMC仿真項目。

評分☆☆☆☆☆

作為一個多年從事自動化控製係統研發的工程師，我一直在尋找能夠係統性梳理和深化滑模變結構控製理論，並提供實用MATLAB仿真工具的書籍。《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法》這個書名，立刻吸引瞭我的注意。在實際工作中，我們經常會遇到模型不精確、乾擾較大的非綫性係統，而SMC憑藉其獨特的魯棒性，成為瞭解決這些問題的有力武器。我非常看重這本書在“基本理論”方麵的深度。期望它能夠清晰地闡述SMC的核心概念，比如滑模麵的選取原則、等效控製的計算、以及如何剋服抖振等關鍵技術難題。同時，我也希望它能深入探討不同類型的SMC，例如高階SMC、自適應SMC等，並分析它們各自的適用場景和優缺點。最重要的是，這本書的“MATLAB仿真”部分，我期望它能提供高質量、可復用的代碼，並且能夠解釋每一步仿真的邏輯和意義，而不是簡單地堆砌代碼。我希望通過這本書，能夠將SMC理論與工程實踐更緊密地結閤起來，解決更多實際控製難題。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣在高校從事機器人控製研究的教師來說，找到一本能夠兼顧理論深度與工程實踐指導的教材是非常睏難的。《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法》這個書名，讓我看到瞭希望。機器人係統通常是非綫性的，並且在運動過程中會受到外部環境的擾動，SMC在這類應用中展現齣瞭巨大的潛力。我尤其看重這本書的“設計方法”部分。我希望它不僅能介紹SMC的基本設計流程，還能提供一些高級的設計技巧，例如如何針對特定機器人關節或自由度進行SMC設計，以及如何將SMC與其他控製策略相結閤，形成更優的混閤控製係統。此外，書中的“MATLAB仿真”部分，我期望它能夠涵蓋更廣泛的機器人控製場景，比如使用SMC控製機器人的路徑跟蹤、力控，甚至是一些動態平衡任務。如果能夠提供不同類型機器人（如人形機器人、無人機）的仿真模型和SMC實現示例，那將對我啓發新的研究思路大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿控製技術充滿好奇心的在讀博士生，我一直在尋找能夠幫助我理解和掌握滑模變結構控製的優秀資源。《滑模變結構控製MATLAB仿真第3版：基本理論與設計方法》這個書名，直接點齣瞭我最迫切的需求——理論知識和實踐操作的結閤。我希望這本書能夠提供對SMC理論最前沿的闡述，包括一些最新的研究成果和發展趨勢。例如，關於如何進一步減小抖振，提高控製精度，以及如何將其應用於更復雜的係統，如分布式參數係統、網絡化控製係統等。在“MATLAB仿真”方麵，我希望它能提供一些更具挑戰性的仿真實例，比如如何利用SMC解決強耦閤、高階非綫性係統的控製問題，甚至是如何在實時操作係統環境下實現SMC的部署。這本書能否幫助我構建紮實的SMC理論基礎，並具備獨立進行高級SMC仿真研究的能力，將是我評價這本書最重要的標準。

評分☆☆☆☆☆

很不錯的書，趁活動買來學習一下

評分☆☆☆☆☆

正在學習中，還配有源程序代碼，特彆好！

評分☆☆☆☆☆

學習滑模變控製

評分☆☆☆☆☆

商品很不錯，值得購買

評分☆☆☆☆☆

v肝鬱化火廣告歌哈哈哈好

評分☆☆☆☆☆

還沒開始用呢，希望會有用