多飛行器協同控制理論及應用（簡體書）

本書主要包括三部分：第一部分為多飛行器系統的背景和研究現狀，講述了四旋翼無人機、無人直升機、固定翼無人機和導彈這四種飛行器數學模型、矩陣理論與圖論的基礎知識；第二部分為協同控制理論，主要包括積分器系統、一般通用系統的一致性算法和具有最優、魯棒、抗時延和抗干擾特性的協同控制算法；第三部分為協同控制應用，主要包括協同控制理論在四旋翼機械臂系統協同搬運及組裝中的應用、在無人直升機和固定翼無人機編隊保持和避障中的應用、飛行器架數較多時集群控制的應用，最後將協同控制理論算法應用到多導彈協同制導問題上。

目錄

叢書序

前言

第一章 緒論 001

1.1 多飛行器系統概述 001

1.2 多飛行器系統協同控制理論概述 004

1.3 多飛行器系統協同控制應用概述 009

1.4 小結 015

1.5 課後練習 015

第二章 基礎知識 016

2.1 常見飛行器的數學模型 016

2.2 矩陣理論知識 031

2.3 圖論的基礎知識 042

2.4 小結 045

2.5 課後練習 046

上篇 協同控制理論

第三章 積分器系統的一致性算法 049

3.1 單積分器系統的一致性算法 050

3.2 雙積分器系統的一致性算法 055

3.3 高階積分器系統的一致性算法 062

3.4 小結 067

3.5 課後練習 068

第四章 通用系統一致性算法研究 070

4.1 通用線性系統一致性算法 070

4.2 通用非線性系統一致性算法 078

4.3 小結 083

4.4 課後練習 083

第五章 最優一致性算法 085

5.1 最優控制 085

5.2 單積分器系統的最優一致性算法 087

5.3 雙積分器系統的最優一致性算法091

5.4 具有避障功能的最優一致性算法 096

5.5 小結 114

5.6 課後練習 115

第六章 魯棒一致性算法 116

6.1 負虛系統 116

6.2 同構多飛行器系統魯棒一致性算法 119

6.3 異構多飛行器系統魯棒一致性算法 129

6.4 小結 142

6.5 課後練習 142

第七章 時延一致性算法 144

7.1 預測反饋控制算法 144

7.2 截斷預測反饋算法 155

7.3 仿真分析 163

7.4 小結 167

7.5 課後練習 167

第八章 抗干擾一致性算法 169

8.1 問題描述 169

8.2 基於觀測器的干擾補償機制 172

8.3 仿真分析 178

8.4 小結 181

8.5 課後練習 181

下篇 協同控制應用

第九章 四旋翼機械臂系統協同搬運及組裝控制 185

9.1 系統建模 186

9.2 四旋翼機械臂系統編隊控制 190

9.3 仿真算例 196

9.4 小結 205

9.5 課後練習 205

第十章 無人直升機編隊控制 206

10.1 系統建模 207

10.2 無人直升機分布式編隊及避障控制算法設計 209

10.3 仿真算例 216

10.4 小結 223

10.5 課後練習224

第十一章 固定翼無人機編隊控制 226

11.1 系統建模 226

11.2 固定翼編隊及避障控制算法設計 229

11.3 仿真算例 232

11.4 小結 239

11.5 課後練習 239

第十二章 集群控制 241

12.1 系統建模及問題描述 241

12.2 集群控制算法設計 243

12.3 仿真算例 249

12.4 小結 255

12.5 課後練習 255

第十三章 多彈協同制導技術 256

13.1 導彈目標相對模型 256

13.2 多彈協同制導算法設計 258

13.3 仿真算例 262

13.4 小結 268

13.5 課後練習 268

參考文獻 269