机器人系统输出反馈控制

本书按照新形态立体化教材方式编写，配有微课视频等立体化资源，有在线慕课。

   本书系统地介绍了广义机器人系统的几种优选控制方法，是著者科研团队（包括国内外同行）近年来从事科研工作的近期新成果。本书分别以悬架、轮式移动机器人、单摆等广义机器人系统为例，阐述了基于高增益观测器的输出反馈控制器的设计方法、理论和仿真实验。本书共8章，介绍了控制器设计方法的研究背景、存在的问题，并介绍了广义机器人系统的动力学模型和状态空间表达式的建立，以及具有状态时滞、驱动器时滞、传感器时滞的非线性系统关于输出反馈控制等多种控制技术的设计方法，每种方法都给出了理论推导和仿真实验。

本书内容新颖，前后具有内在联系，且所介绍的控制方法较为优选，适合从事控制理论与应用、自动化控制、计算机控制等领域研究工作的学者、技术人员阅读，也可作为高等院校相关专业人员的教学、科研参考书。

雷靖，2010年毕业于中国海洋大学，获得计算机控制与仿真方向的工学博士。毕业后任职于云南民族大学讲师、副教授、硕士研究生导师；2013年9月至2017年7月在美国密歇根州立大学与H.K. Khalil教授合作研究；2017年7月至今为泰山学院数学与统计学院教授。主要研究方向为时滞、非线性系统控制理论与应用。主持完成国家自然科学基金（61364012）、国家公派专项出国留学项目（201208535084、202008370103）、国家教育部协同育人项目4项、山东省自然科学基金（ZR2019MF052）和云南省自然科学基金（2011FZ169）、厅级项目5项。

第1章 具有作动器时滞的线性汽车悬架系统基于内模的很优减振控制
1.1 很优减振控制问题的形成
1.1.1 汽车悬架系统建模
1.1.2 随机路面扰动分析
1.1.3 很优减振控制问题的形成
1.2 很优减振控制律
1.3 仿真实验
1.4 小结
第2章 多时滞系统非线性很优内模控制及其在汽车悬架的应用
2.1 问题形成
2.1.1 系统描述
2.1.2 内模构造
2.1.3 问题描述
2.2 非线性内模控制器设计
2.3 汽车悬架中的应用
2.3.1 系统描述
2.3.2 路面扰动
2.3.3 控制器设计
2.3.4 仿真实验
2.4 小结
第3章 基于扩展高增益观测器的主动悬架输出反馈控制
3.1 系统建模
3.2 控制器设计
3.2.1 状态反馈控制
3.2.2 输出反馈下的RISS
3.3 小结
第4章 具有控制时滞的轮式移动机器人系统建模与很优跟踪控制
4.1 状态空间表达式
4.1.1 WMR系统
4.1.2 跟踪误差系统
4.2 很优跟踪控制器设计
4.3 仿真实验
4.4 小结
第5章 具有控制时滞的轮式移动机器人系统反馈线性化跟踪预测控制
5.1 状态空间表达式建模
5.1.1 目标路径
5.1.2 跟踪误差系统
5.2 非线性预测跟踪控制
5.3 仿真实验
5.4 小结
第6章 具有传感器时滞和控制时滞的轮式移动机器人系统预测跟踪控制
6.1 状态空间表达式建模
6.1.1 目标路径
6.1.2 跟踪误差系统
6.2 预测跟踪控制器设计
6.3 仿真实验
6.4 小结
第7章 非线性输出系统基于无源性的高增益观测器输出反馈控制
7.1 系统描述
7.2 估计误差
7.2.1 尺度估计误差系统
7.2.2 估计误差的毕竟有界性和指数稳定性
7.2.3 无源性和严正实条件
7.3 输出反馈的性能恢复性
7.4 仿真实验
7.4.1 状态反馈
7.4.2 非线性测量
7.4.3 估计误差的吸引域
7.4.4 高增益观测器输出反馈
7.5 使用引理7-5和引理7-6的比较
7.6 小结
第8章 结论
参考文献