滑模變結構控製MATLAB仿真(第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉金琨著 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
• 電機控製
• 機器人控製
• 優化算法

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302402565

商品編碼：1745389905

齣版時間：2015-08-01

作  者:劉金琨 著 著作 定  價:69 齣 版 社:清華大學齣版社 齣版日期:2015年08月01日 頁  數:504 裝  幀:平裝 ISBN:9787302402565 ●暫無

內容簡介

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滑模變結構控製MATLAB仿真（第三版）—— 智能控製時代的實踐指南 內容簡介 《滑模變結構控製MATLAB仿真（第三版）》是一本麵嚮工程技術人員、科研人員及高等院校相關專業師生的實踐性專著，深入淺齣地介紹瞭滑模變結構控製（Sliding Mode Variable Structure Control，簡稱SMC）的基本原理、核心算法及其在MATLAB/Simulink環境下的具體實現與仿真方法。本書在延續前兩版紮實理論基礎的同時，緊密結閤當前自動化、機器人、航空航天、電力電子等領域對高性能、高魯棒性控製方法的需求，係統地更新瞭最新的研究進展和工程應用案例，旨在為讀者提供一套全麵、實用且與時俱進的SMC學習和應用工具。 本書核心內容與特色 本書的最大亮點在於其將復雜的SMC理論與直觀的MATLAB仿真緊密結閤，強調“學以緻用”的學習理念。我們力求在理論推導清晰易懂的基礎上，通過大量的仿真實例，讓讀者能夠直觀地理解SMC的工作機製，並掌握如何將其應用於實際工程問題。 第一部分：滑模變結構控製理論基礎 本部分為全書的理論基石，循序漸進地闡述瞭SMC的核心概念和關鍵技術。 第一章：引言 迴顧SMC的發展曆程，強調其在處理係統不確定性、非綫性以及外部擾動等方麵的獨特優勢。 分析SMC在現代工程控製領域日益增長的應用價值，為讀者建立學習SMC的必要性和重要性認知。 簡要介紹本書的組織結構和學習方法，幫助讀者快速掌握本書的學習路徑。 第二章：滑模變結構控製的基本概念 狀態空間描述與係統的不確定性： 詳細介紹如何建立和描述受不確定性影響的動力學係統模型，為後續SMC設計奠定基礎。 滑模麵的設計： 深入探討滑模麵的幾何意義，講解如何根據係統性能要求設計閤適的滑模麵。涵蓋瞭多種常用的滑模麵設計方法，並分析其優缺點。 趨近律： 詳細解釋趨近律的作用，它是驅動係統狀態達到並保持在滑模麵上的核心機製。重點介紹常用的趨近律（如指數趨近律、冪次趨近律等）及其動力學特性，以及它們對係統響應速度和抖振特性的影響。 滑模變結構控製器的設計： 講解如何基於滑模麵和趨近律設計齣SMC的開關控製律。重點在於推導控製器的具體形式，以及如何處理控製器中的不確定項。 離散時間滑模變結構控製： 探討SMC在數字控製係統中的應用，介紹離散時間SMC的設計方法，以及其與連續時間SMC的異同。 第三章：高級滑模變結構控製技術 等效控製與魯棒性分析： 深入分析SMC的魯棒性來源，解釋等效控製的概念，以及在存在不確定性和擾動時，SMC如何實現係統的穩定性。 抖振現象及其抑製： 詳細闡述SMC在實際應用中普遍存在的抖振問題，分析抖振産生的原因，並係統介紹多種有效的抖振抑製方法，包括但不限於：邊界層技術（Boundary Layer）、高階滑模控製（Higher-Order Sliding Mode Control, HOSMC）、高斯噪聲注入、飽和函數等。 高階滑模控製（HOSMC）： 重點介紹HOSMC，它通過提高滑模麵的階數來解決傳統SMC的抖振問題，同時實現更高的跟蹤精度和更好的魯棒性。詳細講解瞭二階、三階以及更高階滑模控製器的設計原理和實現方法。 自適應滑模變結構控製： 探討如何設計能夠在綫調整控製參數以適應係統變化或未知擾動的自適應SMC。 模糊滑模變結構控製與神經網絡滑模變結構控製： 結閤模糊邏輯和神經網絡的優勢，設計混閤型SMC控製器，以進一步提高係統的適應性和性能。 第二部分：MATLAB/Simulink仿真實現 本部分是本書的核心實踐部分，將理論知識轉化為實際可操作的仿真代碼。 第四章：MATLAB/Simulink環境下的SMC仿真基礎 Simulink基礎與SMC建模： 介紹Simulink的基本操作和常用模塊，以及如何在Simulink中搭建SMC控製係統的基本框架。 SMC控製器模塊的設計： 演示如何使用MATLAB函數模塊（S-function）或Simulink內置模塊實現SMC的開關控製律和趨近律。 係統模型搭建與參數設置： 指導讀者如何將實際係統模型導入Simulink，並進行必要的參數配置。 仿真環境設置與結果分析： 介紹Simulink仿真器的設置，包括步長、求解器選擇等，以及如何有效地提取和分析仿真結果，如狀態軌跡、控製輸入、跟蹤誤差等。 第五章：典型SMC控製器在Simulink中的實現 基礎SMC控製器的仿真實例： 以典型的二階、三階綫性係統為例，詳細演示基礎SMC控製器的設計、編碼和仿真過程。 高階滑模控製器（HOSMC）的Simulink實現： 重點講解如何將HOSMC的數學模型轉化為Simulink模塊，並展示其在提高跟蹤精度和抑製抖振方麵的優勢。 自適應SMC的Simulink實現： 演示如何設計自適應SMC控製器，使其能夠在綫調整參數以應對模型變化。 模糊/神經網絡SMC的Simulink實現： 結閤模糊邏輯工具箱或神經網絡工具箱，展示混閤型SMC控製器的Simulink實現。 MATLAB腳本與Simulink的協同仿真： 介紹如何利用MATLAB腳本對SMC參數進行優化、生成仿真結果報告，並與Simulink進行高效協同工作。 第三部分：工程應用實例與進階 本部分將SMC理論與MATLAB仿真應用於具體的工程領域，展示SMC的強大威力。 第六章：SMC在機器人控製中的應用 機器人軌跡跟蹤控製： 以多自由度機械臂或移動機器人為例，設計SMC控製器實現期望軌跡的精確跟蹤。 機器人動力學模型的不確定性處理： 演示SMC如何有效地應對機器人模型參數的未知性或變化性。 機器人狀態估計與SMC的結閤： 探討如何利用觀測器（如卡爾曼濾波、滑模觀測器）與SMC相結閤，實現對機器人狀態的有效估計和控製。 第七章：SMC在電力電子係統中的應用 DC-DC變換器的SMC設計： 針對不同類型的DC-DC變換器（如Buck、Boost、Buck-Boost），設計SMC控製器實現電壓的穩定輸齣，並分析其在負載擾動下的魯棒性。 開關模式電源（SMPS）的SMC控製： 演示SMC在SMPS中的應用，實現優異的動態性能和抗乾擾能力。 新能源並網係統的SMC控製： 探討SMC在光伏發電、風力發電等新能源並網係統中的應用，實現功率的穩定控製和電網參數變化的適應性。 第八章：SMC在航空航天領域的應用 飛行器姿態控製： 以無人機或衛星為例，設計SMC控製器實現精確的姿態穩定和機動飛行。 飛行器導航與製導： 探討SMC在飛行器導航、製導與控製（GNC）係統中的應用，提高係統的魯棒性和精度。 第九章：SMC仿真中的工程實踐與優化 模型簡化與SMC設計： 探討在實際工程中如何對復雜係統進行模型簡化，並在此基礎上設計SMC控製器。 參數整定與魯棒性評估： 提供係統化的SMC參數整定方法，並介紹如何通過仿真評估SMC的魯棒性能。 SMC與其他控製策略的混閤： 探討SMC與PID、模糊邏輯、模型預測控製（MPC）等其他控製策略的混閤應用，以發揮各自優勢，實現更優的控製效果。 代碼生成與硬件實現： 簡要介紹如何將Simulink模型通過代碼生成工具（如MATLAB Coder, Simulink Coder）轉化為C/C++代碼，為SMC算法的硬件部署提供參考。 本書的讀者對象 高等院校相關專業的研究生和高年級本科生： 學習和研究SMC理論，掌握SMC仿真技術的學生。 自動化、機器人、控製工程、電力電子、航空航天等領域的工程技術人員： 希望將SMC應用於實際工程問題，提升産品性能和控製魯棒性的工程師。 科研人員： 深入研究SMC理論，開發新型SMC算法和應用的研究者。 本書的獨特價值 理論與實踐的高度統一： 理論講解清晰透徹，仿真實現細緻入微，使讀者能夠真正理解並掌握SMC的應用。 與時俱進的最新內容： 涵蓋瞭近年來SMC領域的重要進展，如高階滑模控製、自適應SMC、混閤SMC等。 豐富的MATLAB/Simulink仿真示例： 提供大量經過驗證的Simulink仿真模型和MATLAB代碼，讀者可直接運行、修改和學習。 關注工程實際問題： 結閤多個典型工程應用場景，幫助讀者將SMC理論應用於解決實際工程挑戰。 詳盡的抖振分析與抑製方法： 針對SMC的關鍵難題，提供瞭深入的理論分析和實用的抑製策略。 《滑模變結構控製MATLAB仿真（第三版）》不僅是一本教材，更是一本工具書和參考手冊，它將幫助讀者在智能控製的時代浪潮中，掌握這項強大而實用的控製技術，並將其成功應用於各種復雜和魯棒性要求極高的工程領域。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在工業自動化領域工作的工程師，日常工作常常需要麵對各種復雜、不確定性強的係統。傳統的PID控製雖然應用廣泛，但在麵對強耦閤、時變參數的非綫性係統時，性能往往會大打摺扣。我在工作中遇到一個對擾動非常敏感的機器人臂控製項目，傳統的控製器調參極其睏難，性能始終達不到預期。偶然間，我得知瞭《滑模變結構控製MATLAB仿真(第3版)》這本書，抱著試試看的心態入手瞭。這本書的齣色之處在於，它不僅僅停留在理論層麵，而是將滑模控製的精髓——“滑模麵”和“趨近律”——通過MATLAB的強大仿真能力，以最直觀、最易於理解的方式展現齣來。書中對不同應用場景下的滑模控製設計，如伺服電機位置控製、無人機姿態穩定控製等，都進行瞭詳盡的案例分析。我特彆受益於其中關於如何處理模型不確定性和外部擾動的方法。作者通過精心設計的仿真實驗，清晰地展示瞭滑模控製是如何在這些不利條件下，依然能夠保持係統軌跡緊密跟蹤預定滑模麵的，這種魯棒性是我在其他控製理論書籍中很少見到的。書中關於如何將滑模控製算法集成到實際的PLC或嵌入式係統中，也提供瞭一些非常有價值的參考思路。這本書的仿真實例非常貼閤實際工程問題，讓我能夠快速地將學到的理論知識轉化為解決實際工程挑戰的能力，這對於提升我的工作效率和項目成功率至關重要。

評分☆☆☆☆☆

收到，我將以讀者的口吻，為您的圖書《滑模變結構控製MATLAB仿真(第3版)》撰寫五段風格各異、內容豐富的圖書評價，每段評價約300字，並用

評分☆☆☆☆☆

作為一名對先進控製理論充滿好奇的在校研究生，我一直在尋找能夠幫助我深入理解並實踐滑模控製的優質資源。《滑模變結構控製MATLAB仿真(第3版)》這本書，無疑是我近期最滿意的收獲之一。這本書最讓我贊賞的是其“仿真驅動”的學習模式。作者深諳理論與實踐結閤的重要性，他通過引入一係列具有代錶性的控製問題，並輔以詳盡的MATLAB仿真代碼和結果分析，將抽象的滑模控製理論具象化。我特彆欣賞書中對不同類型滑模控製器（如非綫性滑模、自適應滑模、模糊滑模等）的仿真實現，這些內容極大地拓寬瞭我對滑模控製應用範圍的認識。書中對每個仿真案例的參數選擇和優化過程都進行瞭細緻的闡述，讓我能夠理解“為什麼”要選擇這些參數，以及參數變化會如何影響係統的性能。另外，書中關於如何構建仿真環境、調試仿真模型以及解讀仿真數據的方法，對於初學者來說非常實用。我曾嘗試復現書中某個復雜係統的仿真，過程中遇到瞭不少問題，但通過對照書中詳細的步驟和解釋，最終得以順利解決。這本書不僅教會瞭我“如何做”，更重要的是教會瞭我“為什麼這樣做”，這對於提升我的獨立研究能力非常有益。總而言之，這本書為我提供瞭一個極佳的學習平颱，讓我在理論理解和實踐操作之間找到瞭完美的平衡點。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一開始對於“滑模變結構控製”這個概念感到相當畏懼，總覺得它太過高深，是少數精英纔能掌握的領域。市麵上相關的理論書籍，往往充斥著晦澀的數學符號和抽象的概念，閱讀起來就像在啃一本加密手冊。然而，《滑模變結構控製MATLAB仿真(第3版)》這本書完全顛覆瞭我的這種認知。作者的敘述方式非常獨特，他仿佛是一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導讀者進入滑模控製的世界。全書最大的亮點在於其無處不在的MATLAB仿真。我發現，作者並沒有簡單地給齣代碼，而是將每一個仿真過程都拆解得異常清晰，從模型的建立、控製器的參數設計，到仿真結果的繪製與分析，每一個步驟都有詳盡的解釋。我最喜歡的部分是關於“滑模麵設計”的章節，作者通過不同類型係統的實例，展示瞭如何根據係統的動態特性和控製目標，巧妙地設計齣有效的滑模麵，這一點是我在其他書中從未如此清晰地理解過的。書中還深入探討瞭滑模控製的“抖振”問題，並提供瞭多種抑製抖振的方法，這在實際應用中是至關重要的一環。通過大量的仿真實驗，我能夠直觀地感受到不同抖振抑製策略對係統性能的影響，這對於避免將理論知識“紙上談兵”非常有幫助。這本書讓我覺得，即使是沒有深厚的數學背景，也能逐步掌握滑模控製的核心思想，並且能夠利用MATLAB將其應用於實際問題的解決。

評分☆☆☆☆☆

進行分隔。 這本書的齣現，簡直是我攻剋滑模控製難題的一道曙光！作為一個在控製理論領域摸索多年的學生，對滑模控製的概念一直“隻聞其名，不見其形”，理論部分讀起來如同天書，那些離散化的公式和穩定性證明，常常讓我頭暈目眩，感覺離實際應用遙遙無期。直到我翻開瞭這本書的第三版，情況纔有瞭翻天覆地的變化。作者在理論講解上，並沒有照搬枯燥的數學推導，而是巧妙地將理論與MATLAB仿真緊密結閤。書中大量的仿真實例，比如對各種經典滑模控製器（如二階積分滑模、指數趨近律等）在不同典型模型（如二階係統、模糊模型、不確定性係統）上的實現，都做得非常細緻。我尤其喜歡書中對仿真參數選擇、仿真結果分析的詳細闡述，這讓我能夠直觀地理解滑模控製的魯棒性、快速性等特點，以及不同趨近律對係統動態響應的影響。更重要的是，書中不僅展示瞭如何搭建仿真平颱，還深入探討瞭如何根據實際工程需求，對控製器進行優化和改進。例如，在處理高階非綫性係統時，如何設計閤適的滑模麵來提高係統的穩定性和跟蹤精度，以及如何利用MATLAB的Simulink模塊化設計來簡化復雜的控製係統搭建，這些內容對於我這樣的初學者來說，簡直是寶藏。這本書讓我真正感受到瞭理論的實踐魅力，也極大地提升瞭我獨立解決復雜控製問題的信心。