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高超声速飞行器鲁棒自适应控制(精)

  • 定价: ¥98
  • ISBN:9787030588906
  • 开 本:16开 精装
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  • 出版社:科学
  • 页数:217页
  • 作者:宗群//田栢苓//董...
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  • 2018-09-01 第1版
  • 2018-09-01 第1次印刷
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导语

  

内容提要

  

    宗群、田栢苓、董琦、张秀云、张超凡等著的《高超声速飞行器鲁棒自适应控制》在深入分析高超声速飞行器模型特性的基础上,重点对高超声速飞行器巡航段的稳定跟踪控制及再入段的姿态控制问题进行研究。全书以实际工程为背景,所研究问题均来源于实际,如弹性和非最小相位影响下的高超声速飞行器的稳定跟踪控制问题、多约束及不确定影响下的再入轨迹姿态协同控制问题等。通过提炼关键科学问题,本书有针对性地提出了基于滑模控制、反步控制及干扰补偿控制的策略,建立了高超声速飞行器巡航段和再入段控制的一般框架。
    本书从飞行器模型特性分析入手,在此基础上,根据不同的研究问题,融合了飞行控制领域的最新研究成果,适合自动化相关专业的本科生及研究生阅读,同时可供对高超声速飞行器感兴趣的高校师生、科研工作者和工程技术人员阅读参考。

作者简介

    宗群,1961年生,教授、博士生导师。现为天津大学电气与自动化工程学院控制理论与控制工程学科带头人;天津大学电子信息工程学院副院长;天津大学无人机联合研究中心主任;教育部重大专项专家组副组长,教育部科技委国防学部委员,教育部新型飞行器联合研究中心副主任,教育部新型飞行器制导与控制中心主任;IEEEMember;中国自动化学会理事,中国自动化学会控制理论专业委员会委员,中国航空学会制导、导航与控制委员会委员,中国自动化学会技术过程故障诊断与安全性专业委员会委员,中国自动化学会过程控制专业委员会委员;中国人工智能学会智能空天系统专业委员会委员;天津自动化学会理事;国家863项目评审专家;国家自然科学基金评审专家;天津市科技项目评审专家;《控制理论与应用》编委、《信息与控制》编委、《哈尔滨工业大学学报》编委。近年来作为项目负责人先后主持完成30多项国家基金、教育部重大项目培育基金、天津市重点基金、天津市重点科技攻关等项目。在国内外学术刊物发表学术论文150多篇,其中SCI/EI检索l00多篇。获天津市科技进步奖二等奖、三等奖各1项,获授权发明专利16项。研究方向主要为:飞行器建模、控制与仿真,飞行器轨迹优化与姿态协同控制、多智能体编队协同控制,智能自主飞行控制。

目录

前言
第1章  绪论
  1.1  高超声速飞行器基本概念
  1.2  高超声速飞行器研究进展
  1.3  高超声速飞行器控制难点问题
  1.4  编写特点和内容安排
  1.5  小结
  参考文献
第2章  高超声速飞行器控制方法概述
  2.1  高超声速飞行器线性控制方法
    2.1.1  PID控制
    2.1.2  极点配置
    2.1.3  增益调度控制
    2.1.4  线性二次最优控制
    2.1.5  经典鲁棒控制
    2.1.6  模型预测控制
    2.1.7  内模控制
    2.1.8  多模型控制
  2.2  高超声速飞行器非线性控制方法
    2.2.1  动态逆
    2.2.2  反步控制
    2.2.3  滑模控制
    2.2.4  非线性序列闭环控制
    2.2.5  轨迹线性化控制
    2.2.6  L1自适应控制
    2.2.7  浸入与不变
    2.2.8  预设性能控制
  2.3  小结
  参考文献
第3章  高超声速飞行器模型描述
  3.1  刚体高超声速飞行器模型描述
  3.2  弹性高超声速飞行器模型描述
    3.2.1  俄亥俄州立大学David模型
    3.2.2  俄亥俄州立大学Lisa模型
  3.3  高超声速再人飞行器六自由度模型描述
    3.3.1  质心平动方程
    3.3.2  绕质心转动方程
  3.4  小结
  参考文献
第4章  基于典型滑模的高超声速飞行器稳定跟踪控制
  4.1  滑模控制的基本原理
    4.1.1  基本概念
    4.1.2  滑模面和趋近律
    4.1.3  抖振现象的产生与克服
  4.2  典型滑模控制方法
    4.2.1  积分滑模控制方法
    4.2.2  终端滑模控制方法
  4.3  基于典型滑模的高超声速飞行器控制器设计
    4.3.1  基于积分滑模的高超声速飞行器控制器设计
    4.3.2  积分滑模控制仿真分析
    4.3.3  基于自适应终端滑模的高超声速飞行器控制器设计
    4.3.4  终端滑模控制仿真分析
  4.4  小结
  参考文献
第5章  基于高阶滑模的高超声速飞行器稳定跟踪控制
  5.1  高阶滑模控制方法概述
    5.1.1  高阶滑模的基本原理
    5.1.2  任意阶滑模控制方法
    5.1.3  超螺旋滑模控制方法
  5.2  基于自适应高阶滑模控制的高超声速飞行器稳定跟踪控制
    5.2.1  面向控制建模
    5.2.2  自适应高阶滑模控制器设计
    5.2.3  仿真分析
  5.3  基于超螺旋滑模的高超声速飞行器观测器-控制器综合设计
    5.3.1  基于超螺旋滑模方法的有限时间干扰观测器设计
    5.3.2  基于干扰观测器的有限时间控制器设计
    5.3.3  仿真分析
  5.4  小结
  参考文献
第6章  基于反步控制方法的高超声速飞行器稳定跟踪控制
  6.1  反步控制方法概述
    6.1.1  反步控制方法的基本原理
    6.1.2  反步控制方法的优缺点分析
  6.2  基于自适应反步控制方法的高超声速飞行器稳定跟踪控制
    6.2.1  面向控制建模
    6.2.2  基于自适应反步控制方法的高超声速飞行器控制器设计
    6.2.3  仿真分析
  6.3  带有输入约束的高超声速飞行器稳定跟踪控制
    6.3.1  基础理论
    6.3.2  带有输入约束的高超声速飞行器控制器设计
    6.3.3  仿真分析
  6.4  小结
  参考文献
第7章  具有非最小相位特性的高超声速飞行器稳定跟踪控制
  7.1  非最小相位的基本概念
  7.2  高超声速飞行器的非最小相位特性
    7.2.1  具有非最小相位特性的高超声速飞行器模型
    7.2.2  非最小相位特性分析
  7.3  弱非最小相位特性的高超声速飞行器稳定跟踪控制
    7.3.1  弱非最小相位系统跟踪控制方法
    7.3.2  高超声速飞行器面向控制建模
    7.3.3  弱非最小相位的高超声速飞行器控制器设计
    7.3.4  仿真分析
  7.4  强非最小相位特性的高超声速飞行器稳定跟踪控制
    7.4.1  输出重定义方法的基本原理
    7.4.2  强非最小相位的高超声速飞行器控制器设计
    7.4.3  仿真分析
  7.5  小结
  参考文献
第8章  基于自适应多变量干扰补偿的再入姿态控制
  8.1  自适应多变量干扰补偿再入姿态控制器设计
    8.1.1  面向控制建模
    8.1.2  再入姿态控制控制器设计过程
    8.1.3  仿真分析
  8.2  自适应多变量干扰补偿再人姿态容错控制器设计
    8.2.1  高超声速飞行器再入故障建模
    8.2.2  再入姿态容错控制器-观测器综合设计
    8.2.3  仿真分析
  8.3  小结
  参考文献
第9章  高超声速飞行器实时再入轨迹与姿态协同控制
  9.1  高超声速飞行器实时再人轨迹与姿态协同控制问题描述
    9.1.1  再入轨迹与姿态模型
    9.1.2  问题描述
  9.2  高超声速飞行器实时再入轨迹与姿态协同控制设计
    9.2.1  轨迹与姿态协同总体框架
    9.2.2  基于Gauss伪谱法的离线轨迹设计
    9.2.3  基于自适应Gauss伪谱法的实时最优反馈再人制导律设计
    9.2.4  基于多时间尺度特性的再人姿态控制器观测器综合设计
    9.2.5  仿真分析
  9.3  小结
  参考文献