欠驱动机械系统控制/系统与控制丛书

　　编者的话
　　前言
　　符号说明
　　第1章 绪论
　　1.1 欠驱动机械系统的研究意义
　　1.2 欠驱动机械系统控制的研究现状
　　1.3 本书内容
　　第2章 基础知识和基本概念
　　2.1 非线性系统及其描述
　　2.2 非线性自治系统的平衡点及其稳定性
　　2.3 非线性自治系统的线性化及间接稳定性定理
　　2.4 LaSalle不变原理
　　2.5 线性系统能控性和能观性判据
　　2.6 仿射非线性系统的反馈线性化
　　2.7 正定矩阵及其性质
　　第3章 欠驱动机械系统的建模及特性分析
　　3.1 典型欠驱动机械系统的动力学建模
　　3.1.1 轮摆系统
　　3.1.2 TORA系统
　　3.1.3 板球系统
　　3.1.4 欠驱动两连杆机械臂
　　3.1.5 欠驱动多连杆机械臂
　　3.2 欠驱动机械系统的特性分析
　　第4章 欠驱动系统Acrobot的稳定控制及鲁棒性分析
　　4.1 运动空间的划分
　　4.2 Acrobot系统的线性近似化及平衡控制器设计
　　4.3 基于能量和模糊控制的摇起控制器设计
　　4.3.1 系统控制器设计
　　4.3.2 数值仿真
　　4.4 基于李雅普诺夫函数与模糊控制的摇起控制器设计
　　4.4.1 系统控制器设计
　　4.4.2 控制参数β的选择
　　4.4.3 控制参数y的选择
　　4.4.4 数值仿真
　　4.5 基于改进型李雅普诺夫函数的摇起控制器设计
　　4.5.1 系统控制器设计
　　4.5.2 控制参数的选择
　　4.5.3 数值仿真
　　4.6 Acrobot系统的鲁棒控制
　　4.6.1 不确定性的来源与不确定模型
　　4.6.2 摇起区鲁棒控制器设计
　　4.6.3 平衡鲁棒控制器设计
　　4.6.4 数值仿真
　　第5章 平面欠驱动两连杆机械臂的稳定控制
　　5.1 平面Acrobot系统的稳定控制
　　5.1.1 状态量约束关系的分析
　　5.1.2 运动特性分析
　　5.1.3 基于改进型粒子群算法的整数解n2的求解
　　5.1.4 系统控制器设计
　　5.1.5 数值仿真
　　5.2 平面Pendubot系统的稳定控制
　　5.2.1 结构模型变换与特性分析
　　5.2.2 控制器设计
　　5.2.3 数值仿真
　　第6章 基于力矩耦合的欠驱动三连杆机械臂的稳定控制
　　6.1 运动空间的划分
　　6.2 摇起控制器设计
　　6.3 奇异点规避
　　6.4 平衡控制器设计
　　6.5 数值仿真
　　第7章 基于降阶策略的多连杆欠驱动机械臂的稳定控制
　　7.1 系统描述与运动空间划分
　　7.2 分阶段的降阶控制策略
　　7.3 第一阶段的降阶控制设计
　　7.4 第二阶段的控制设计
　　……
　　第8章 具有两个被动关节的三连杆欠驱动机械臂的稳定控制
　　第9章 基于等价输入干扰的欠驱动系统全局稳定控制
　　第10章 欠驱动系统Acrobot的运动规划与跟踪

　　赖旭芝，1966年生，湖南益阳人。中南大学信息科学与工程学院教授、控制科学与工程学科博士生导师。1988年毕业于中南工业大学自动化专业，获工学学士学位；1991年毕业于中南工业大学工业自动化专业，获工学硕士学位；后留棱任教，年任副教授；2001年获中南大学控制理论与控制工程专业博士学位，2004年任教授。1998～1999年作为客座研究员在日本东京工业大学进行国际合作研究；2004～2006年作为访问学者在加拿大多伦多大学和圭尔夫大学从事欠驱动机械系统控制和移动机器人系统研究。先后主持国家自然科学基金项目3项，国家863计划课题1项，湖南省自然科学基金项目和教育部出国人员回国基金项目各1项。发表刊物论文被SCI收录20篇、El收录38篇，出版教材4部。主要研究领域是欠驱动机械系统控制、机器人控制、非线性控制和智能控制。
　　余锦华，1963年生，湖南津市人。日本东京工业大学教授，中组部“千人计划”专家（2013）。1983年大学毕业于中南矿冶学院自动化专业，后分配到冶金自动化研究设计院任助理工程师；1985年赴日本研修；1987年在日本东京工业大学工学部进修和学习，分别于1990年和1993年获控翩工程专业硕士和博士学位；年在日本东京工业大学任讲师，2010年任教授。IEEE高级会员。1999年与吴敏教授和中野道雄教授一起获国际自动控制联合会（IFAC）控制工程实践优秀论文奖。主要研究领域是重复控制、鲁棒控制、智能机器人和过程控制。
　　吴敏，1963年生，广东化州人。教育部“长江学者”特聘教授（2006），国家杰出青年科学基金获得者（2004），国家政府特殊津贴专家（2006）。中南大学信息科学与工程学院院长、教授，控制科学与工程学科博士生导师。1986年于中南工业大学工业自动化专业获硕士学位后留校任教，1994年任教授。1989～1990年在日本东北大学进修；1996～1999年在东京工业大学进行国际合作研究，获东京工业大学控制工程专业博士学位；2001～2002年得到英国皇家学会资助在诺丁汉大学从事国际合作研究。2001年获教育部第三届青年教师奖，2004年被评为首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选。IEEE高级会员。1999年与中野道雄教授和佘锦华教授一起获国际自动控制联合会（IFAC）控制工程实践优秀论文奖。主要研究领域是过程控制、鲁棒控制和智能系统。

　　《系统与控制丛书：欠驱动机械系统控制》结合作者多年来的研究成果和工作体会，系统地阐述了欠驱动机械系统控制的理论基础与设计方法。主要内容包括：欠驱动机械系统控制的基础知识和基本概念，欠驱动机械系统的建模及特性分析，欠驱动系统Acrobot的稳定控制及鲁棒性分析，平面欠驱动系统Acrobot和Pendubot的稳定控制，欠驱动三连杆以及多连杆机械臂的稳定控制，欠驱动系统Acrobot的运动规划及跟踪控制。
　　《系统与控制丛书：欠驱动机械系统控制》反映了近年来欠驱动机械系统控制领域的最新研究成果，可作为高等院校理工科高年级本科生和研究生，以及相关专业教师自学或参考用书，也可供自动控制、机器人及相关领域的广大科研工作者和工程技术人员参考。