不確定系統(tǒng)的滑模控制理論及應(yīng)用研究

內(nèi)容概要

本書是關(guān)于不確定系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的一部專著，系統(tǒng)地總結(jié)了作者近年來的主要研究成果。    全書以不確定系統(tǒng)為對象，研究了一般不確定線性系統(tǒng)的綜合問題，估計了不確定滑?？刂葡到y(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)；針對不確定時滯系統(tǒng)，提出了一種虛擬反饋控制策略，分別得到了設(shè)計時滯獨立型、時滯依賴型滑模面的充分條件：基于T-S模糊模型，設(shè)計了不確定非線性時滯系統(tǒng)的模糊滑?？刂破?；在離散趨近律的基礎(chǔ)上、提出了一種擾動動態(tài)補償?shù)碾x散趨近律，既保證了趨近律簡單實用的優(yōu)點，又提高了離散滑?？刂葡到y(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)；最后將以上理論應(yīng)用于倒立擺系統(tǒng)、混沌鎮(zhèn)定系統(tǒng)、混沌同步系統(tǒng)以及電機控制等系統(tǒng)，加強了理論分析與仿真試驗的結(jié)合，易于在工程實際中應(yīng)用。    本書可作為控制理論與控制工程等相關(guān)專業(yè)研究生的學(xué)習(xí)參考書，對從事非線性控制系統(tǒng)理論與應(yīng)用研究的專業(yè)人員也有一定的參考價值。

作者簡介

瞿少成，男，1972年生，湖北監(jiān)利人，控制理論與控制工程專業(yè)博士,華中師范大學(xué)信息技術(shù)系副教授，兼任湖北省自動化學(xué)會理事、IEEE會員、《IEEE Transactions on SMC：Cybernetics》等雜志審稿人。長期從事非線性控制、智能控制、腦信息與學(xué)習(xí)控制等相關(guān)領(lǐng)域研究。主持教育部博士點基金、優(yōu)秀博士基金、武漢市科技攻關(guān)計劃各一項；參與并完成國家自然基金2項、省部級項目2項、橫向項目多項。公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，其中SCI、EI與ISTP共收錄20余篇。

書籍目錄

第一章  緒論  一、引言  二、滑?？刂聘攀?   1. 滑?？刂频幕舅枷?   2. 滑模系統(tǒng)的設(shè)計    3. 滑?？刂葡到y(tǒng)的“不變性”    4. 滑?？刂葡到y(tǒng)的“抖振”  三、不確定系統(tǒng)滑?？刂频难芯窟M展    1. 不確定線性系統(tǒng)的滑?？刂?   2. 不確定時滯系統(tǒng)的滑模控制    3. 不確定非線性系統(tǒng)的滑?？刂?   4. 不確定離散系統(tǒng)的滑模控制    5. 不確定滑?？刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用  四、本書的結(jié)構(gòu)第二章  不確定滑?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計及其動態(tài)品質(zhì)的估計  一、引言  二、基于二次穩(wěn)定性的一種滑模面的設(shè)計    1. 系統(tǒng)描述    2. 主要結(jié)論    3. 仿真舉例  三、不確定滑?？刂葡到y(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的估計    1. 系統(tǒng)描述    2. 主要結(jié)論    3. 仿真舉例  四、本章小結(jié)第三章  不確定時滯系統(tǒng)時滯獨立型的滑?？刂蒲芯? 一、引言  二、一種新穎的基于虛擬反饋控制的滑模面設(shè)計    1. 系統(tǒng)描述    2. 基于虛擬反饋控制的滑?？刂破鞯脑O(shè)計    3. 仿真舉例  三、中立型不確定時滯系統(tǒng)時滯獨立的滑?？刂?   1. 系統(tǒng)描述    2. 滑模控制的設(shè)計及其主要結(jié)論    3. 仿真舉例  四、本章小結(jié)第四章  不確定時滯系統(tǒng)時滯依賴型自適應(yīng)滑?？刂蒲芯? 一、引言  二、時滯轉(zhuǎn)換模型的進展    1. 基本轉(zhuǎn)換模型——牛頓-萊布尼茨公式型模型    2. 中立型時滯轉(zhuǎn)換模型    3. 第三種時滯轉(zhuǎn)換模型    4. 奇異型轉(zhuǎn)換模型    5. 基于自由權(quán)矩陣的轉(zhuǎn)換模型  三、不確定時滯系統(tǒng)時滯依賴的自適應(yīng)滑模控制    1. 系統(tǒng)描述    2. 自適應(yīng)滑?？刂频脑O(shè)計及其主要結(jié)論    3. 仿真舉例  四、本章小結(jié)第五章  不確定非線性時滯系統(tǒng)的模糊滑?？刂蒲芯? 一、引言  二、滑?？刂婆c模糊控制的相似性    1. 系統(tǒng)描述    2. 模糊控制與滑模控制相似性  三、基于T-S模型的不確定非線性時滯系統(tǒng)的滑?？刂?   1. 系統(tǒng)描述    2. 基于T-S模型的非線性時滯系統(tǒng)的滑模控制    3. 仿真舉例  四、本章小結(jié)第六章  不確定離散系統(tǒng)的滑模控制研究  一、引言  二、一種新穎的擾動動態(tài)補償?shù)碾x散趨近律及其滑?？刂蒲芯?   1. 系統(tǒng)描述    2. 一種擾動動態(tài)補償?shù)碾x散趨近律    3. 主要結(jié)論及其性能指標    4. 仿真舉例  三、本章小結(jié)第七章  不確定滑?？刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用研究  一、倒立擺系統(tǒng)的滑?？刂频膶嶒炑芯?   1. 實驗裝置簡介及系統(tǒng)描述    2. 實驗結(jié)果  二、基于主動滑模控制的一類不確定混沌系統(tǒng)的同步研究    1. 系統(tǒng)描述    2. 不確定混沌系統(tǒng)的主動滑模變結(jié)構(gòu)控制同步    3. 仿真結(jié)果  三、基于T-S模糊模型的不確定Chen混沌系統(tǒng)的滑模控制    1. 系統(tǒng)描述    2. 不確定Chen混沌系統(tǒng)的滑?？刂?   3. 仿真結(jié)果  四、基于離散滑模控制的BLDC伺服系統(tǒng)的應(yīng)用研究    1. 系統(tǒng)描述    2. 仿真結(jié)果  五、本章小結(jié)第八章  總結(jié)與展望  一、取得的研究成果  二、下一步研究工作的展望參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章 緒論　　一、引言　　控制器的設(shè)計一般基于物理系統(tǒng)的標稱模型，當不確定性存在時，基于標稱模型設(shè)計的控制系統(tǒng)往往難以達到預(yù)期的目的。魯棒控制基于標稱模型和不確定性的綜合考慮，可以給出行之有效的控制。目前在線性控制領(lǐng)域，魯棒控制的典型代表是控制理論與u控制理論；與之對應(yīng)的非線性控制領(lǐng)域中，魯棒控制的典型代表則是滑模變結(jié)構(gòu)控制理論。　　滑模變結(jié)構(gòu)控制（Sliding Mode Variable Structure Control，簡稱SMVSC）利用控制作用的不連續(xù)特性，使系統(tǒng)在兩個控制之間切換，從而產(chǎn)生一種與原系統(tǒng)無直接關(guān)系的新運動——滑動模態(tài)。這種運動有兩個主要的優(yōu)點：首先，可以通過選擇適當?shù)幕Ｃ鎭韺崿F(xiàn)系統(tǒng)的動力學(xué)特征，以滿足閉環(huán)系統(tǒng)的性能指標；其次，閉環(huán)系統(tǒng)的響應(yīng)對滿足匹配條件的不確定性完全不敏感。這種不變性表明，滑模控制非常適合作為一種不確定系統(tǒng)的魯棒控制器，目前，基于滑動模態(tài)的變結(jié)構(gòu)控制理論在國際上受到了廣泛重視。　　然而，在實際控制系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)參數(shù)變化、外部擾動以及檢測技術(shù)的限制等因素的影響，通常難以獲得控制對象的精確模型，且匹配條件往往難以滿足，使得滑模控制系統(tǒng)難以達到理想的品質(zhì)。越來越多的學(xué)者認識到，一個系統(tǒng)僅僅考慮滑?？刂票旧淼脑O(shè)計是不夠的，必須針對不同的具體系統(tǒng)，借鑒其他控制理論的新進展、新發(fā)現(xiàn)，進一步擴充與發(fā)展不確定系統(tǒng)的滑?？刂评碚?，這對滑模控制理論的實用化研究具有重大意義。　　為此，出現(xiàn)了針對不確定系統(tǒng)的魯棒滑模變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制等策略；以微分幾何為工具的基于輸入/狀態(tài)和輸入/輸出精確線性化的非線性滑?？刂撇呗?；考慮執(zhí)行機構(gòu)、傳感器動力學(xué)特性的高階滑動模態(tài)控制策略；基于逐步修正算法的反步滑?？刂疲˙ackstepping）策略；針對滑?？刂葡到y(tǒng)“抖振”的終端滑模控制策略；與模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等相結(jié)合的控制策略。這些滑?？刂撇呗詷O大促進了滑?？刂评碚摰倪M一步發(fā)展。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    不確定系統(tǒng)的滑?？刂评碚摷皯?yīng)用研究 PDF格式下載

---