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无人艇集群协同包围控制理论与实践


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无人艇集群协同包围控制理论与实践
  • 书号：9787030784889
    作者：彭周华等
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：184
    字数：128000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2025-04-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥128.00元
    售价： ￥101.12元
  • 图书介质:
    纸质书

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无人艇集群技术是实现海洋强国战略的核心技术支撑之一，本书从包围制导、模糊控制、智能优化一体化出发，系统论述了关于无人艇集群协同包围控制的最新理论与实践研究进展。本书的主要内容包括：无人艇集群协同包围控制的国内外研究进展与研究挑战、无人艇集群协同包围控制系统设计与分析的基础知识、目标速度未知的单无人艇单目标包围控制、模型参数完全未知的多无人艇协同单目标包围控制、状态和输入约束下的多无人艇协同多目标包围控制、避碰避障约束下的多无人艇协同多目标包围控制、基于单路径导引的多无人艇协同包围控制、基于闭合路径导引的多无人艇协同包围控制。
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    前言
    主要符号表
    第1章 绪论 1
    1.1 无人艇集群协同包围控制研究背景 1
    1.2 无人艇集群协同包围控制研究现状 6
    1.2.1 欠驱动控制 7
    1.2.2 包围运动制导 8
    1.2.3 无人艇动力学控制 11
    1.2.4 无人艇约束控制 12
    1.3 无人艇集群协同包围控制研究挑战 13
    1.4 本书主要内容 14
    第2章 基础知识 17
    2.1 稳定性定理 17
    2.2 图论 19
    2.3 模糊逻辑系统 20
    2.4 安全与控制障碍函数 22
    2.4.1 控制障碍函数 22
    2.4.2 输入-状态安全控制障碍函数 23
    2.4.3 输入-状态安全高阶控制障碍函数 25
    2.5 投影算子 29
    第3章 目标速度未知的单无人艇单目标包围控制 31
    3.1 概述 31
    3.2 问题描述 33
    3.3 控制器设计与分析 35
    3.3.1 运动学层设计 36
    3.3.2 动力学层设计 39
    3.3.3 稳定性分析 42
    3.4 仿真与实验验证 48
    3.4.1 仿真验证 48
    3.4.2 实验验证 52
    3.5 本章小结 54
    第4章 模型参数完全未知的多无人艇协同单目标包围控制 55
    4.1 概述 55
    4.2 问题描述 56
    4.3 控制器设计与分析 58
    4.3.1 分布式目标估计器设计 59
    4.3.2 距离保持制导律设计 61
    4.3.3 相位分布制导律设计 63
    4.3.4 无模型模糊控制律设计 65
    4.3.5 稳定性分析 69
    4.4 仿真验证 76
    4.5 本章小结 82
    第5章 状态和输入约束下的多无人艇协同多目标包围控制 83
    5.1 概述 83
    5.2 问题描述 84
    5.3 控制器设计与分析 87
    5.3.1 分布式目标中心估计器设计 87
    5.3.2 时变轨道协同包围制导律设计 88
    5.3.3 无模型标称控制律设计 91
    5.3.4 最优控制律设计 93
    5.3.5 稳定性分析 95
    5.4 仿真验证 101
    5.4.1 椭圆轨道多目标包围研究 102
    5.4.2 切换轨道多目标包围研究 105
    5.5 本章小结 107
    第6章 避碰避障约束下的多无人艇协同多目标包围控制 108
    6.1 概述 108
    6.2 问题描述 109
    6.3 控制器设计与分析 112
    6.3.1 分布式目标中心估计器设计 112
    6.3.2 有限时间模糊预估器设计 113
    6.3.3 协同多目标包围标称控制律设计 115
    6.3.4 最优安全控制律设计 118
    6.3.5 稳定性和安全性分析 123
    6.4 仿真验证 129
    6.4.1 协同多目标包围避碰避障仿真验证 129
    6.4.2 控制障碍函数避障对比仿真验证 134
    6.5 本章小结 136
    第7章 基于单路径导引的多无人艇协同包围控制 138
    7.1 概述 138
    7.2 问题描述 138
    7.3 控制器设计与分析 140
    7.3.1 势能函数设计 141
    7.3.2 运动学层设计 142
    7.3.3 动力学层设计 144
    7.3.4 稳定性分析 146
    7.4 仿真验证 151
    7.5 本章小结 155
    第8章 基于闭合路径导引的多无人艇协同包围控制 156
    8.1 概述 156
    8.2 问题描述 157
    8.3 制导设计与分析 159
    8.3.1 个体制导律设计 159
    8.3.2 协同更新律设计 160
    8.3.3 稳定性分析 161
    8.4 未知全局参考速度下的制导设计与分析 162
    8.4.1 分布式观测器设计 162
    8.4.2 协同制导律设计 162
    8.4.3 稳定性分析 163
    8.5 未知侧滑下的制导设计与分析 163
    8.5.1 扩张状态观测器设计 163
    8.5.2 协同制导律设计 164
    8.5.3 稳定性分析 165
    8.6 仿真与实验验证 167
    8.6.1 仿真验证 167
    8.6.2 实验验证 170
    8.7 本章小结 172
    参考文献 173
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