机器人控制系统的设计与MATLAB仿真:先进设计方法(第2版)
一线知名专家执笔,理论实践并重,英文版由Springer出版全球发行

作者:刘金琨

丛书名:机器人科学与技术丛书

定价:129元

印次:2-3

ISBN:9787302630203

出版日期:2023.05.01

印刷日期:2024.09.30

图书责编:曾珊

图书分类:零售

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本书从MATLAB仿真角度系统地介绍了滑模变结构控制的几种先进方法和应用技术,是作者多年来从事控制系统教学和科研工作的结晶,同时融入了国内外同行近年来所取得的新成果。 本书是在原有第三版基础上修改而成,并增加和修改了部分内容。全书共分十四章,包括欠驱动系统滑模控制、基于观测器和解耦算法的滑模控制、控制输入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,读者可根据自己需要选择学习。本书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,也可作为大专院校工业自动化、自动控制、机械电子、自动化仪表、计算机应用等专业的教学参考书。

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,主要研究方向为控制理论与应用。先后主持国家自然科学基金等科研项目10余项,发表学术论文100余篇,出版《先进PID控制MATLAB仿真》《滑模变结构控制MATLAB仿真》《机器人控制系统的设计与MATLAB仿真》《RBF神经网络自适应控制MATLAB仿真》《系统辨识》《智能控制——理论基础、算法设计与应用》等著作。

前言 有关机器人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教学和研究工作。为了促进机器人控制和自动化技术的进步,反映机器人控制设计与应用的最新研究成果,并使广大研究人员和工程技术人员能了解、掌握和应用这一领域的最新技术,学会用MATLAB语言进行各种机器人控制算法的分析和设计,作者编写了本书,以抛砖引玉,供广大读者学习参考。 本书是在作者总结多年研究成果的基础上,进一步理论化、系统化、规范化、实用化而成的,其特点是: (1) 控制算法取材新颖,内容先进,重点放在学科交叉部分的前沿研究上,介绍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) 针对每种控制算法给出了完整的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。 (3) 着重从应用领域角度出发,突出理论联系实际的特点,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。 (4) 所给出的各种控制算法完整,程序设计、结构设计力求简单明了,便于读者自学和进一步开发。 (5) 所介绍的方法不局限于机械手的控制,同时也适合于解决运动控制领域其他背景的控制问题。 本书主要以机械手为被控对象,此外,为了介绍一些新的运动控制方法,本书还以机械系统、电机、倒立摆和四旋翼飞行器为被控对象来辅助说明。 本书是在原有《机器人控制系统的设计与MATLAB仿真——先进控制方法》(ISBN 9787302470083)的基础上撰...

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第1章控制系统输出受限控制

1.1输出受限引理

1.2位置输出受限控制

1.2.1系统描述

1.2.2控制器设计

1.2.3仿真实例

1.3位置及速度输出受限控制

1.3.1多状态输出受限引理

1.3.2系统描述

1.3.3控制器设计与分析

1.3.4仿真实例

1.4按设定误差性能指标收敛控制

1.4.1问题描述

1.4.2跟踪误差性能函数设计

1.4.3收敛性分析

1.4.4仿真实例

参考文献

第2章控制系统输入受限控制

2.1基于双曲正切的控制输入受限控制

2.1.1定理及分析

2.1.2基于双曲正切的控制输入受限控制

2.1.3仿真实例

2.2负载未知下的控制输入受限控制

2.2.1问题的提出

2.2.2自适应控制律设计

2.2.3闭环系统稳定性分析

2.2.4仿真实例

2.3带扰动的控制输入受限控制

2.3.1系统描述

2.3.2指数收敛干扰观测器设计

2.3.3控制器的设计及分析

2.3.4仿真实例

2.4基于反演的非线性系统控制输入受限控制

2.4.1系统描述

2.4.2双曲正切光滑函数特点

2.4.3控制输入受限方法

2.4.4基于反演的控制算法设计

2.4.5仿真实例

2.5基于输出受限和输入受限的控制

2.5.1系统描述

2.5.2控制器设计

2.5.3基于反演的控制算法设计

2.5.4仿真实例 ...

本书主要以机械手为被控对象,在第1版的基础上,增加、修改和删除了部分内容,系统地论述了几种先进控制器的设计和分析方法,对于每种控制方法都给出了算法推导、实例分析和相应的MATLAB仿真设计程序。本书具有理论化、系统化、规范化和实用化的特点。