资 源 简 介
滑模控制，变结构控制方面很好的一本书，很基础(京)新登字092号内简介变结构制,又称滑动模控制是一种控制系统的设计方祛.由于其对系统摄动及干扰的鲁棒性灯y易懂易用适用于线件、非线性、离散、随机、分布参数、时潜等系统,并能实现镇定跟踪、自适应等目标,近些年在国内外受到极大重视.特別是在很多领域中的应用更具有吸引力与发展前景本书介绍」变结构控制的基本理论及系统的设计方法和应用结果.作者根据近几年变结构的新发展从体系组成和选材上对作者199年出版的专着作了较大的改进,增加了不少新节并重写或修改了原来的许多童节.其肉容更十富、期实新穎,本书于高等学校高年级学生、研究生教师及广大工程技术人使用变结构控制的理论及设计方法为贵任掮茜李淑兰科索版出版北京乐费极北觞E6晷中国硎叶副厂则新华书店京发行所发行各地架华书店经摩]一9数:53900iSBN7-03-004444-4}TP406定价:49.00元前变结构控饿(又称滑动模态制),出现于50年代,经历了40余午的发展,已形成了己的体系,成为自动控制系统的一种一舨的设计方法所谓一般,指的是其适用的系统和控制任务的都很广,这是任何其它方法所不能比拟的。它适用于线性与非线性系统连续与离散系统、确定性与不确走性系统、集坪参数与分布您数系统、可步:时滞系统、中控理与分散控制系统祭。它的控制任务有镇定、运动琅猕、模刑臌踪等,特别是它匚经被应用于很多工琵浈城。变结构控制有一些独特尔性质,首先作为一种非常广泛邝讼计方法,它比较简单;便于理解和应用,容易被广大科技工作者所接受,尤其重要的是它具有一定意义下的棒性,现在为了避免误,对这坐所指的鲁:机以睡释,以给出准确的叔述,在变结构制系统,任意一个运动从初始状态趟向原点的整个过程可分为两段,即两种模态,第一段是诌近模态(趋近运动)或称非滑动模态,第二段是滑动模杰(滑动运动)更准确地说,正是那一段滑动模态,对系统的摄动和外于扰在一定条件下具有不变性,也就是说毫无关系。这种不变性显然比售棒性更进了一步,称之为完全色棒性或理想鱼棒性。可惜,对非滑动楼杰,这种不变性并不成立。这里所说的不变性是变结构系统的突始优点,也是被人们重视的主要原因之一但是,变结构控制系统还有一个突出的缺点,即抖动,这也是阻碍变结构控制应用的主要障碍之变结构掉制作为→种设计方法,它的结果往往不是唯一的,这和其它方法有很大的不同像最忧控,一且最优指标确定,控制也就唯一地确定了,再如线性系统的极点配置,且给定了要配閏的极点業,控制也就确定了,至多有若干待定参数,但控制的结构是唯圯得到了。对于变结构控制,可变因亲很多,如可选择不同的控制形式、切换函数到达条件以及求变結构控制方法等,这就会导致不同的变结构控制规律。闰一问题中现的这种多样性,从积极的底义来看又为工设计提供了更多的选择到1975年,已将变结构控恻淫沦的富成果写成几本专蓍,这些成具都是苏联学者创始并完成的,主妥代表人物是C、B. EMen byob和B.H.T巛H,但是:变结构控制理论及方法的全而深入的系流的发展,并初步形成完整的体系,却是1975年以后的作老曾于1988年将这亡新结果,包括作者本人的研究成果,写戊一本专著于19年3月出版,可惜此书出版不久即告售罄,作者所在单位有不少多年来致力于变结控制珥论研究,取得了不少成果,创括一些重要以果,如切换式及其分类的新概忿,趣近律约提出,动态补偿变结构控制,抖振削弱的新途径,多输人变结构控制的算法,变结构控制的品质控制,随机系统及时潜示绕的变结构控制等。鉴于近几年变结构控制的新发展和体系组成上的新思,以具体造材和讲述体系组成的进,作者认为有必要重新出版一本变结构控制的新书,以飨读者。和几年前出版的专著相比,作者增加」新章节,重写了不少章节,还对其余章节进行了修改,尽管如此,疏漏错误仍然难乌,衷心欢迎提出各种意见,以便再版时纠正在本书出版之际,对给予作者很大帮助的同事及学生程勉、贾英民、郑钸、李文林鮑晓红、主少鹏等,表示感谢。高为炳1993.4,1目录前言第一章变结构控制的理论基础与本概念…11非线性系统的若下基本概念…………““画日号1.1非线性统的某些基本性质1甲甲qq萨某些非找性系统的奇异件…q·I:『B:41日P早1.1.3右端不续的微分方程…1.4滑动橈态………………1.5简短结贞诰…………F::44:Bv44‘4·日‘、4‘4B‘444:B91.2继申系统及其相平面分析…………………………………………1912.1继电系绕概述“.·甲4+:··+目P甲平41t,,.d甲+h·F·甲甲qP·a罗平1:avpp191.2.2双位式自动驶仪的相平面分析等『血甲■■中司1:即■是番444d面4幽k卜“■■命▲k1画12、3有滯后双位式自动驾驶仪的相平面硏究1.2.4简短结束评51.3一阶变结构控制系统1.31二-阶￡性系統的变结构控劊例子13,2关于变结构控制的若基本特281,33早稳态抖振………………………………,………,,*1.3.↓隐含的问题………中血山a血日甲1Fa。a即4目44a如a===a=a“4·4““41.3.5筒短结束语301斗变结构控制系统的一般特性与埋论………………………………3014.1变结构控制定义……………31.4.2变结构痊制系统的品质、趋近律1.4.3变结构控制系统的数学模型……………-…………,……,………36L.44多控制变量的切换模式…………1·45变结钩控制的结构形式……………………………………………41l·4·6非线性系统的宗合方法简介………-………………;……1,47变结构整制的特点………∵*…451.4到达杀件………………··曲商·中q·,申日P上p萨■q■··自4事■444:b口晶备零l49简短发展史…………1.↓10简短结束语…49参考文献……………………………50第二章相变量表示的系绕的变结构控制+··5221二阶相变量线性系统……"…………………5221,1线性切换数—一控制受限情况………∴·:·444:+·*h522.1.2线性切换函数一·控制不受限情况……592.1.3二次型切换函数632.1.4简短结束语22高阶相变最线性系统…………………702.2.1线性切换沁数—-控制受限情况702,22￡性切换函数一一控制不受限情况……7223二次型切换函数……,··■D血中·q·看74221短结束球语23可变参数系统的变结构控制…822.3,1概变3.3.2绥蛭切换函数——悴制受限情况23.3线性切换函数控制不受限倩沉…234二次型切换函数平自自t自1■d十一·■235简短结束活………………参考文献…■警甘89算三章一般线性系统的变结构控制3L线性变绪构系统的一般性质…………3.12关于线性系绕的几个基入假设……3.1.z缓性变结构系统的基本性质3.13控制的结构形式…A314切换模式—一递阶控制的模式…………"…98简短结束酝32多输人线性变结均系统的递阶控制993.2.1滑动模态的类到…“4……·甲+#:#++3.22固定顺序递阶控制………1013,23自由递阶控制1022.4最终滑动模态撚制………03325分散滑动态控制………3.2.6简短结京语…………l9733阻定递阶变结构控制…,m当3.1控制同时起动情况……………………………】073.3.2制序起动嵴况………333简短结束话………1134自由递阶变结构控制…,………"………………………113.4.L滑动模态篚存在性3.1.2S子空间的到达性l123.4.3S上的滑动模态…113号4简短结柬语平,品““平4m一卡M↑11435最终滑动模态控制……1143.5.1最终滑动极丞控制的结构【143.52线性部分的确定·看甲…115353非线性部分的定………………173.5.↓滑动模态的动恋品质……118简短结取语:l936切换函数的设计…………………1193.61切换函数设汁与最终滑动模态……导平雪P吾音.十A4,.mPb争,_小曲十十血362最终滑动横态极点配置……12036.3场终滑动奏的最优控制1中口看■卓中争加看3.6.4最终功模态特征向量钰景……聊■电电唱q看咖申萨丰如即k甲甲看亳果+}b■p甲b4日1243.6.5自由递阶控制的简化……………………………………1536.6简矩结束语……■+『T_T4甲■37李亚普诺夫方法263.71李亚普诺夫稳定性及基本定翌…1273.7.2变结构控制中李亚普诺夫方法的应用1303.7单输人线性系统的变结构控制……P身由申中■电甲自自看自m,重G313.7.4多输入线性系统的变结构控制……………132375简短结束语…………….L333.8线性变结构系统的抗擾动及抗干扰性能…………………13438.I线性系统上的摄动与干扰…134382滑动模态对干扰及摄动的不变性………1363.8.3几何解释………………………………………………………13938.4简短结束浯…………6139再论多输入变结构控制的设计方法14391引喜4=-+T41413.9.2几神情况下的变结构控制求解方法………1433.93纥果分旨……………………153.94CB为对角阵的设计方法……………备4◆即自……………147310变结构控制器设计方法总结…………………………………1473.10.L变结构控制设计中的一般问题……自·日导44上aad.P·p,F丶a看··甲=3.10.2变结掉制番的设计方法与步骤………14B10.3简短结束浯r……………B!…149参考文献149第四章非线性系统的克结构控齣1524.1非线性控制系统…t∴……4152411非线科拉翻系统的经典理论新香即中平目4中,4甲甲p备P甲1+日b垂山画1524,1.2非性控理论的发展…154413非性控制论的新阶度………………………………15442单输入卡线性系纹变转构控制平中····曾目··自q·rF……………:155421单翰入非线性控制系统的数学模型……155高阶常微分方程描述的系统的变结构控制423￡性简约型系统的变结构制42,4线性蓿约型系统的变结构制……D击4即k“幽159425一般单输入非线性系统的变结构控制………………………………16t2.6简短结束语………………………16443单输人非线性制系统的正则型…………………………………、……,16531用状农变换将非缓性系统化为正则型问题……………,……543.2单输入非线性系统的正则型变换………1634.33,殊系统……………………………4,3.4简鯨结岚话……斗4函764.4多输入非线姓系统的变结构控制……………]7944.1多翰入扫线性控制系统的类型,17944.2多输入线性系统的变结构控制1目245多辀人非线性控系统的正则型……………]8445非扒性拦抿系统的正则型的意义……………中44·击中F4184452少都入非性制系绕的正则測变换……………:1854.6输人岀系绕汋变结构控制…1864,6.输入输出系统及其正则型变换p■4画h1564.6.入翰出系统的变结枃挫制…⊥3847非线性系统的变结构掉制的擬动法…………19048再论一般非性系统约变结构控制i914.81羊输入系統48.2对棖动鲁裤性…·a,……………19348,3多输入系统的滑动模态…-19444多输入系的变结构制……………………-……-…198485简短结束语……20049本章结束语…0参考文献201第五章变结构控制的若干专门向题20551变结构控制系统的品质…………■q■4↓■4Lq2055.1.1概要……………………………………………………205512变銌构控制的品质控制……206简短结束话52抖振及其削弱闩题52.1抖振产生的原因分析…………211522抖振的削弱何题………,……2145.23消除抖振的方法一—连续化壮5.2抖振的肖弱一趋近律方法……225,2,5抖振的削弱与消除一一其它方法…………………………………221526例了与仿真………tIpI+s222527筒短结束语………22553变结构系统的不变性与鲁性………………2255.3.1匹配亲件的来源及物理韧念…………53.2非线性系统在任就摄动及外干扰作下的不变性间题…22853.3芄让模态的不变性………225,3,4掇动与干扰可測时的变结构控制………………………………2130535摄动与于扰不吒洲时的变结构控制眨系统的兽棒性……………………2305.36简知结语……………………2335.4带观测器的变绪构控制………………………43454.1状在观测器目早“B+∠+平日口“…2345,42带状态观测器的变结构控制5,43带死测器系统在2维空间的变结构挖衔……5.4.4不脩沱系纯的变构观测器……1·晋白11上幽■■PD日5.5考卮传感器动刀於变结构控制2415·5系统的模型24孟552滑动模态及共稳定性………244s5,3变结构控制策略…,…………………………s…∵…….2475.5.4抖及其削弱…………555簡短结東语晷善。=4956本章绪束话………………………………………………………249参考文献……………………………………249第六章踪系统的变结构控制bp4b山4画………25161跟踪系统概论…2516.2给定运动的跟踪问题……………………………463模型跟问毖2556.4百适竝虞型跟踪问题·d中中鲁25964,】变构控制方法;t山25b,4,2超稳定性方法…………………………26165模型到达系统的变转构控制2656;5.1模型到达系统概论……………!"r……………-265652模型到达系统的变结构控制………26T653制受限系垸zT卟654对系统摄动的首适应性………655简短结束语………………晶甲甲4山b=2726.6系统筒的匹配呵题…367本章结束语………""……“………275慾考文献2···.·.·.·T--"+日4“4中如事pP自‘Bda品da275第七章其它动力学系统的变结构拉制…………"…"…………2787l离散时间系统的变结构制……278概要甲4卜p4卜自自口么278712离散时闻系统…】即:.十PF中·可异·罪···At冒即a‘2797…1,3线性离散系统的稳定性……………,,,71,4单输入离散系统的变结构控制20715多入离散系统的变结构控制………2897.1,6不变性与鲁菘性…7··7仿真研究……”…………2977·1简短结柬语………………,………""∵………“2992不确定糸统的变结构控刽3007.2.1不确定系统概论………30972.2以滑动模态为目标的变结构控闹…,,Pb●萨甲甲302非匹配不确定系统30472.4以李亚普议夫方法为基础的变结构控制4着dd4画
