清华大学出版社

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。

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）的基础上撰写而成，并增加、修改和删除了部分内容。本书以电机、机械手、倒立摆、移动机器人和四旋翼飞行器为对象，共分14章，其中前2章和第11章以单入单出的电机为被控对象。第1章介绍控制系统输出受限控制的设计方法，第2章介绍控制系统输入受限控制的设计方法，第3章介绍基于轨迹规划的机械手控制的设计方法，第4章介绍机械手模糊自适应反演控制的设计方法，第5章介绍基于自适用迭代学习算法的机械手迭代学习控制方法，第6章介绍柔性机械手控制的几种设计方法，第7章介绍柔性机械臂分布式参数建模和边界控制设计方法，第8章介绍基于反演控制和迭代学习理论的移动机器人轨迹跟踪控制方法。第9章和第10章介绍基于双闭环控制系统的设计方法，其中第9章介绍移动机器人双环轨迹跟踪控制方法，第10章介绍四旋翼飞行器轨迹控制方法。第11章和第12章分别介绍基于LMI（线性矩阵不等式）的控制系统设计方法及倒立摆TS模糊控制方法。第13章介绍执行器自适应容错控制方法。第14章介绍多智能体系统的一致性控制的设计与分析方法。 本书所介绍的部分控制方法选自高水平国际期刊和著作中的经典控制方法，并对其中一些算法进行了修正或补充。通过对一些典型控制器设计方法较详细的理论分析和仿真分析，使一些深奥的控制理论易于掌握，为读者进行深入研究打下基础。 本书基于当前高级MATLAB环境开发，各章节的内容具有很强的独立性，读者可以结合自己的工作方向深入地进行研究。 由于作者水平有限，书中难免存在一些不足和疏漏之处，真诚欢迎广大读者批评指正。若读者有指正或需与作者商讨，或对控制算法及仿真程序有疑问，请通过电子邮件与作者联系。相信通过与广大同行的交流，作者会得到许多新的有益的建议，从而将本书写得更好。 刘金琨 2023年2月于北京航空航天大学 （1） 所有仿真算法按章归类，下载的程序名与书中一一对应。 （2） 将下载的仿真程序复制到硬盘MATLAB运行的路径中，便可仿真运行。 （3） 本书算法在MATLAB 2015版本下运行成功，并适用于其他更高版本。 （4） 仿真程序下载网址： 清华大学出版社网站（www.tup.com.cn）本书页面。

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