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機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真:先進(jìn)設(shè)計(jì)方法(第2版)

機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真:先進(jìn)設(shè)計(jì)方法(第2版)

作者：劉金琨
出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2023-05-01
開本： 其他 頁(yè)數(shù)： 548
中 圖 價(jià):¥92.9(7.2折) 定價(jià)  ¥129.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真:先進(jìn)設(shè)計(jì)方法(第2版) 版權(quán)信息

  • ISBN：9787302630203
  • 條形碼：9787302630203 ; 978-7-302-63020-3
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
  • 重量：暫無(wú)
  • 所屬分類：

機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真:先進(jìn)設(shè)計(jì)方法(第2版) 本書特色

本書主要以機(jī)械手為被控對(duì)象，在第1版的基礎(chǔ)上，增加、修改和刪除了部分內(nèi)容，系統(tǒng)地論述了幾種先進(jìn)控制器的設(shè)計(jì)和分析方法，對(duì)于每種控制方法都給出了算法推導(dǎo)、實(shí)例分析和相應(yīng)的MATLAB仿真設(shè)計(jì)程序。本書具有理論化、系統(tǒng)化、規(guī)范化和實(shí)用化的特點(diǎn)。 一線知名專家執(zhí)筆，理論實(shí)踐并重，英文版由Springer出版全球發(fā)行

機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真:先進(jìn)設(shè)計(jì)方法(第2版) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書從MATLAB仿真角度系統(tǒng)地介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制的幾種優(yōu)選方法和應(yīng)用技術(shù)，是作者多年來(lái)從事控制系統(tǒng)教學(xué)和科研工作的結(jié)晶，同時(shí)融入了國(guó)內(nèi)外同行近年來(lái)所取得的新成果。 本書是在原有第三版基礎(chǔ)上修改而成，并增加和修改了部分內(nèi)容。全書共分十四章，包括欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)滑？刂、基于觀測(cè)器和解耦算法的滑？刂、控制輸入受限條件下的滑？刂啤闲韵到y(tǒng)和奇異攝動(dòng)系統(tǒng)的滑？刂、機(jī)械手滑？刂啤⒒诤瘮(shù)逼近的機(jī)械手滑？刂、基于干擾觀測(cè)器的機(jī)械手滑？刂、柔性機(jī)械手滑模控制、飛行器滑模控制、基于**軌跡規(guī)劃的滑？刂啤⒒趥鞲衅骱蛨(zhí)行器容錯(cuò)的滑？刂啤⒒谑录(qū)動(dòng)的滑？刂、主輔電機(jī)的協(xié)調(diào)跟蹤滑？刂坪途哂锌刂戚斎胙舆t的滑？刂啤Ｃ糠N控制方法都通過(guò)MATLAB仿真程序進(jìn)行了仿真分析。 本書各部分內(nèi)容既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立，讀者可根據(jù)自己需要選擇學(xué)習(xí)。本書適用于從事生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、機(jī)械電子和電氣自動(dòng)化領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員閱讀，也可作為大專院校工業(yè)自動(dòng)化、自動(dòng)控制、機(jī)械電子、自動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的教學(xué)參考書。

機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真:先進(jìn)設(shè)計(jì)方法(第2版) 目錄

第1章控制系統(tǒng)輸出受限控制


1.1輸出受限引理


1.2位置輸出受限控制


1.2.1系統(tǒng)描述


1.2.2控制器設(shè)計(jì)


1.2.3仿真實(shí)例


1.3位置及速度輸出受限控制


1.3.1多狀態(tài)輸出受限引理


1.3.2系統(tǒng)描述


1.3.3控制器設(shè)計(jì)與分析


1.3.4仿真實(shí)例


1.4按設(shè)定誤差性能指標(biāo)收斂控制


1.4.1問題描述


1.4.2跟蹤誤差性能函數(shù)設(shè)計(jì)


1.4.3收斂性分析


1.4.4仿真實(shí)例


參考文獻(xiàn)


第2章控制系統(tǒng)輸入受限控制


2.1基于雙曲正切的控制輸入受限控制


2.1.1定理及分析


2.1.2基于雙曲正切的控制輸入受限控制


2.1.3仿真實(shí)例


2.2負(fù)載未知下的控制輸入受限控制


2.2.1問題的提出


2.2.2自適應(yīng)控制律設(shè)計(jì)


2.2.3閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析


2.2.4仿真實(shí)例


2.3帶擾動(dòng)的控制輸入受限控制


2.3.1系統(tǒng)描述


2.3.2指數(shù)收斂干擾觀測(cè)器設(shè)計(jì)


2.3.3控制器的設(shè)計(jì)及分析


2.3.4仿真實(shí)例


2.4基于反演的非線性系統(tǒng)控制輸入受限控制


2.4.1系統(tǒng)描述


2.4.2雙曲正切光滑函數(shù)特點(diǎn)


2.4.3控制輸入受限方法


2.4.4基于反演的控制算法設(shè)計(jì)


2.4.5仿真實(shí)例


2.5基于輸出受限和輸入受限的控制


2.5.1系統(tǒng)描述


2.5.2控制器設(shè)計(jì)


2.5.3基于反演的控制算法設(shè)計(jì)


2.5.4仿真實(shí)例


2.6基于反演的控制輸入及變化率受限控制


2.6.1系統(tǒng)描述


2.6.2控制輸入受限方法


2.6.3基于反演的控制算法設(shè)計(jì)


2.6.4仿真實(shí)例


2.7基于反演的控制輸入及變化率受限軌跡跟蹤控制


2.7.1系統(tǒng)描述


2.7.2控制輸入受限方法


2.7.3基于反演的控制算法設(shè)計(jì)


2.7.4仿真實(shí)例


2.8基于反演的控制輸入及變化率受限魯棒控制


2.8.1系統(tǒng)描述


2.8.2控制輸入受限方法


2.8.3基于反演的控制算法設(shè)計(jì)


2.9基于Nussbaum函數(shù)的控制輸入受限控制


2.9.1系統(tǒng)描述


2.9.2輸入受限控制方法


2.9.3基于反演的輸入受限控制算法設(shè)計(jì)


2.9.4仿真實(shí)例


附錄


參考文獻(xiàn)


第3章基于軌跡規(guī)劃的機(jī)械手控制


3.1差分進(jìn)化算法


3.1.1差分進(jìn)化算法的提出


3.1.2標(biāo)準(zhǔn)差分進(jìn)化算法


3.1.3差分進(jìn)化算法的基本流程


3.1.4差分進(jìn)化算法的參數(shù)設(shè)置


3.1.5基于差分進(jìn)化算法的函數(shù)優(yōu)化


3.2軌跡規(guī)劃算法的設(shè)計(jì)


3.2.1一個(gè)簡(jiǎn)單的樣條插值實(shí)例


3.2.2軌跡規(guī)劃算法介紹


3.2.3*優(yōu)軌跡的設(shè)計(jì)


3.3單關(guān)節(jié)機(jī)械手*優(yōu)軌跡控制


3.3.1問題的提出


3.3.2*優(yōu)軌跡的優(yōu)化


3.3.3仿真實(shí)例


3.4雙關(guān)節(jié)機(jī)械手*優(yōu)軌跡控制


3.4.1系統(tǒng)描述


3.4.2規(guī)劃器設(shè)計(jì)


3.4.3仿真實(shí)例


參考文獻(xiàn)


第4章機(jī)械手模糊自適應(yīng)反演控制


4.1基于反演方法的單關(guān)節(jié)機(jī)器人自適應(yīng)模糊控制


4.1.1系統(tǒng)描述


4.1.2Backstepping控制器設(shè)計(jì)


4.1.3基于Backstepping的自適應(yīng)模糊控制


4.1.4仿真實(shí)例


4.2雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂的自適應(yīng)模糊反演控制


4.2.1系統(tǒng)描述


4.2.2傳統(tǒng)Backstepping控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析


4.2.3仿真實(shí)例


參考文獻(xiàn)


第5章機(jī)械手自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制


5.1控制器增益自適應(yīng)整定的機(jī)械手迭代學(xué)習(xí)控制


5.1.1問題的提出


5.1.2控制器設(shè)計(jì)


5.1.3收斂性分析


5.1.4仿真實(shí)例


5.2基于增益自適應(yīng)整定的機(jī)械手迭代學(xué)習(xí)控制的改進(jìn)


5.2.1算法的改進(jìn)


5.2.2仿真實(shí)例


5.3基于切換增益的單關(guān)節(jié)機(jī)械手迭代學(xué)習(xí)控制


5.3.1問題描述


5.3.2自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制器設(shè)計(jì)


5.3.3收斂性分析


5.3.4仿真實(shí)例


5.4基于切換增益的多關(guān)節(jié)機(jī)械手迭代學(xué)習(xí)控制


5.4.1問題的提出


5.4.2三個(gè)定理及收斂性分析


5.4.3仿真實(shí)例


附錄


參考文獻(xiàn)


第6章柔性機(jī)械手控制


6.1柔性機(jī)械手的反演控制


6.1.1系統(tǒng)描述


6.1.2反演控制器設(shè)計(jì)


6.1.3仿真實(shí)例


6.2柔性機(jī)械手動(dòng)態(tài)面控制


6.2.1系統(tǒng)描述


6.2.2控制律設(shè)計(jì)


6.2.3穩(wěn)定性分析


6.2.4仿真實(shí)例


6.3柔性關(guān)節(jié)機(jī)械手K觀測(cè)器設(shè)計(jì)及分析


6.3.1K觀測(cè)器設(shè)計(jì)原理


6.3.2柔性關(guān)節(jié)機(jī)械手模型描述與變換


6.3.3柔性關(guān)節(jié)機(jī)械手K觀測(cè)器設(shè)計(jì)與分析


6.3.4按A0為Hurwitz進(jìn)行K的設(shè)計(jì)


6.3.5仿真實(shí)例


6.4基于K觀測(cè)器的柔性關(guān)節(jié)機(jī)械手動(dòng)態(tài)面控制


6.4.1控制算法設(shè)計(jì)


6.4.2穩(wěn)定性分析


6.4.3仿真實(shí)例


6.5柔性機(jī)械手神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演控制


6.5.1系統(tǒng)描述


6.5.2反演控制器設(shè)計(jì)


6.5.3仿真實(shí)例


6.6柔性機(jī)械手欠驅(qū)動(dòng)滑模控制


6.6.1系統(tǒng)描述


6.6.2控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析


6.6.3收斂性分析


6.6.4仿真實(shí)例


6.7柔性機(jī)械手雙閉環(huán)控制


6.7.1系統(tǒng)描述


6.7.2控制器設(shè)計(jì)與分析


6.7.3微分器的設(shè)計(jì)


6.7.4仿真實(shí)例


參考文獻(xiàn)


第7章柔性機(jī)械臂分布式參數(shù)邊界控制


7.1柔性機(jī)械臂的偏微分方程動(dòng)力學(xué)建模


7.1.1柔性機(jī)械臂的控制問題


7.1.2柔性機(jī)械臂的偏微分方程建模


7.2柔性機(jī)械臂分布式參數(shù)邊界控制——指數(shù)收斂方法


7.2.1引理


7.2.2邊界控制律的設(shè)計(jì)


7.2.3仿真實(shí)例


7.3柔性機(jī)械臂分布式參數(shù)邊界控制——LaSalle分析方法


7.3.1模型描述


7.3.2模型的空間轉(zhuǎn)換


7.3.3閉環(huán)系統(tǒng)耗散性分析


7.3.4半群和緊湊性分析


7.3.5收斂性分析


7.3.6仿真實(shí)例


附錄


參考文獻(xiàn)


第8章移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟蹤控制


8.1移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)反演控制


8.1.1運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的建立


8.1.2反演控制器設(shè)計(jì)


8.1.3仿真實(shí)例


8.2移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)反演控制


8.2.1動(dòng)力學(xué)模型的建立


8.2.2反演控制器設(shè)計(jì)


8.2.3仿真實(shí)例


8.3移動(dòng)機(jī)器人軌跡跟蹤迭代學(xué)習(xí)控制


8.3.1數(shù)學(xué)基礎(chǔ)


8.3.2系統(tǒng)描述


8.3.3控制律設(shè)計(jì)及收斂性分析


8.3.4仿真實(shí)例


8.4基于蟻群算法的避障及路徑規(guī)劃


8.4.1問題描述


8.4.2柵格法


8.4.3基于蟻群算法的*短路徑規(guī)劃


8.4.4仿真實(shí)例


參考文獻(xiàn)


第9章移動(dòng)機(jī)器人雙環(huán)軌跡跟蹤控制


9.1移動(dòng)機(jī)器人的滑模軌跡跟蹤控制


9.1.1移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型


9.1.2位置控制律設(shè)計(jì)（外環(huán)）


9.1.3姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)（內(nèi)環(huán)）


9.1.4閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵


9.1.5仿真實(shí)例


9.2基于全局穩(wěn)定的移動(dòng)機(jī)器人雙環(huán)軌跡跟蹤控制


9.2.1移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型


9.2.2動(dòng)態(tài)系統(tǒng)全局漸近穩(wěn)定定理


9.2.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)


9.2.4整個(gè)閉環(huán)穩(wěn)定性分析


9.2.5仿真實(shí)例


9.3移動(dòng)機(jī)器人雙環(huán)編隊(duì)控制


9.3.1移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型


9.3.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)


9.3.3整個(gè)閉環(huán)穩(wěn)定性分析


9.3.4仿真實(shí)例


參考文獻(xiàn)


第10章四旋翼飛行器軌跡控制


10.1基于內(nèi)外環(huán)的四旋翼飛行器的PD控制


10.1.1四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型


10.1.2位置控制律設(shè)計(jì)


10.1.3虛擬姿態(tài)角度求解


10.1.4姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)


10.1.5閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵


10.1.6仿真實(shí)例


10.2基于雙閉環(huán)的四旋翼飛行器速度控制


10.2.1四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型


10.2.2四旋翼飛行器速度控制


10.2.3虛擬姿態(tài)角度求解


10.2.4姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)


10.2.5閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵


10.2.6仿真實(shí)例


10.3基于雙閉環(huán)的四旋翼飛行器編隊(duì)控制


10.3.1四旋翼飛行器動(dòng)力學(xué)模型


10.3.2四旋翼飛行器編隊(duì)控制


10.3.3虛擬姿態(tài)角度求解


10.3.4姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)


10.3.5閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵


10.3.6仿真實(shí)例


參考文獻(xiàn)


第11章基于LMI的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)


11.1控制系統(tǒng)LMI控制算法設(shè)計(jì)


11.1.1系統(tǒng)描述


11.1.2控制器設(shè)計(jì)與分析


11.1.3仿真實(shí)例


11.2位置跟蹤控制系統(tǒng)LMI算法設(shè)計(jì)


11.2.1系統(tǒng)描述


11.2.2控制器設(shè)計(jì)


11.2.3控制器設(shè)計(jì)與分析


11.2.4仿真實(shí)例


11.3帶擾動(dòng)的控制系統(tǒng)LMI控制算法設(shè)計(jì)


11.3.1系統(tǒng)描述


11.3.2基于H∞指標(biāo)控制器設(shè)計(jì)與分析


11.3.3LMI設(shè)計(jì)


11.3.4仿真實(shí)例


11.4帶擾動(dòng)的控制系統(tǒng)LMI跟蹤控制算法設(shè)計(jì)


11.4.1系統(tǒng)描述


11.4.2仿真實(shí)例


11.5控制輸入受限下的LMI控制算法設(shè)計(jì)


11.5.1系統(tǒng)描述


11.5.2控制器的設(shè)計(jì)與分析


11.5.3LMI設(shè)計(jì)


11.5.4仿真實(shí)例


11.6控制輸入受限下位置跟蹤LMI控制算法


11.6.1系統(tǒng)描述


11.6.2控制器設(shè)計(jì)


11.6.3控制器設(shè)計(jì)與分析


11.6.4仿真實(shí)例


11.7控制輸入受限下的LMI倒立擺系統(tǒng)鎮(zhèn)定


11.7.1系統(tǒng)描述


11.7.2控制器設(shè)計(jì)與分析


11.7.3仿真實(shí)例


11.8基于LMI的控制輸入及其變化率受限控制算法


11.8.1系統(tǒng)描述


11.8.2控制器的設(shè)計(jì)與分析


11.8.3仿真實(shí)例


附錄


參考文獻(xiàn)


第12章基于LMI的倒立擺TS模糊控制


12.1單級(jí)倒立擺的TS模糊建模


12.1.1TS模糊系統(tǒng)


12.1.2倒立擺系統(tǒng)的控制問題


12.1.3基于2條模糊規(guī)則的設(shè)計(jì)


12.1.4基于4條模糊規(guī)則的設(shè)計(jì)


12.2基于LMI的單級(jí)倒立擺TS模糊控制


12.2.1LMI不等式的設(shè)計(jì)及分析


12.2.2不等式的轉(zhuǎn)換


12.2.3LMI的設(shè)計(jì)實(shí)例


12.2.4基于LMI的單級(jí)倒立擺TS模糊控制


參考文獻(xiàn)



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機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真:先進(jìn)設(shè)計(jì)方法(第2版) 作者簡(jiǎn)介

劉金琨，北京航空航天大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。分別于1989年7月、1994年3月和1997年3月獲東北大學(xué)工學(xué)學(xué)士、工學(xué)碩士和工學(xué)博士學(xué)位。1997年3月─1998年12月在浙江大學(xué)工業(yè)控制技術(shù)研究所做博士后研究工作；1999年1月─1999年7月在香港科技大學(xué)從事合作研究；1999年11月至今在北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院從事教學(xué)與科研工作，主講“智能控制”“先進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“系統(tǒng)辨識(shí)”等課程，主要研究方向?yàn)榭刂评碚撆c應(yīng)用。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，出版《先進(jìn)PID控制MATLAB仿真》《滑模變結(jié)構(gòu)控制MATLAB仿真》《機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真》《RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制MATLAB仿真》《系統(tǒng)辨識(shí)》《智能控制——理論基礎(chǔ)、算法設(shè)計(jì)與應(yīng)用》等著作。

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