集群系統(tǒng)編隊(duì)合圍控制理論及應(yīng)用
定 價(jià)：150 元
叢書名：無人飛行器智能控制叢書
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- 作者：董希旺
- 出版時(shí)間：2025/3/1
- ISBN：9787030806567
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：V279
- 頁碼：320
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：B5
讀者對(duì)象:本書可供自動(dòng)化專業(yè)高年級(jí)本科生、研究生的專業(yè)課程使用，目的是使得學(xué)生們能夠從事飛行器協(xié)同控制相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)工作。我們的目標(biāo)授課對(duì)象具有控制學(xué)科的背景，掌握了經(jīng)典控制、現(xiàn)代控制的基本理論，并具有一定的力學(xué)的背景。如果學(xué)習(xí)過自適應(yīng)控制、魯棒控制等課程，將更有對(duì)利于本書的理解。同時(shí)，我們希望本書可以作為有興趣從事飛行器飛行控制、多機(jī)協(xié)同控制和集群控制相關(guān)研究生的參考書，對(duì)于有興趣進(jìn)入航空領(lǐng)域的工程師在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面也有所幫助。
本書按照一致性控制、編隊(duì)控制和合圍控制三大模塊組織，共計(jì)9章。其中第1章為緒論，第2章為預(yù)備知識(shí)，第3章為一致性控制，第4章至第6章為時(shí)變編隊(duì)控制，第7章至第8章為合圍控制，第9章為本書總結(jié)。第2章為基礎(chǔ)知識(shí)部分，主要介紹圖論以及相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具。第3章為飛行器集群系統(tǒng)一致性控制。第4章、介紹了拓?fù)涔潭ǖ募合到y(tǒng)編隊(duì)控制。第5章拓?fù)淝袚Q的集群系統(tǒng)編隊(duì)控制，主要介紹了有向、無向切換拓?fù)湎碌木庩?duì)控制。等
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2017年入選中國科協(xié)青年人才托舉工程，2019年獲批國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金。擔(dān)任中國指揮與控制學(xué)會(huì)集群智能與協(xié)同控制專業(yè)委員會(huì)總干事、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)副秘書長(zhǎng)。研究成果獲得中國指揮與控制學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、創(chuàng)新獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等
目錄
第1章概論001
1.1概念內(nèi)涵及應(yīng)用前景001
1.2研究現(xiàn)狀009
1.2.1集群系統(tǒng)一致性控制009
1.2.2集群系統(tǒng)編隊(duì)控制012
1.2.3集群系統(tǒng)編隊(duì)跟蹤控制015
1.2.4集群系統(tǒng)合圍控制015
1.2.5集群系統(tǒng)編隊(duì)合圍控制017
1.3有待解決的問題017
1.4本書內(nèi)容安排019
1.5本章小結(jié)024第2章基本概念和理論025
2.1圖論025
2.2線性空間一致性分解027
2.3矩陣?yán)碚?27
2.4線性系統(tǒng)理論028
2.5奇異系統(tǒng)理論030
2.6本章小結(jié)031第3章集群系統(tǒng)一致性控制032
3.1引言032
3.2問題描述033
3.3一致性問題轉(zhuǎn)化及初步結(jié)果035
3.4狀態(tài)實(shí)用一致性分析038
3.5數(shù)值仿真045
3.6本章小結(jié)047第4章集群系統(tǒng)編隊(duì)控制049
4.1引言049
4.2延遲條件下的時(shí)變狀態(tài)編隊(duì)控制050
4.2.1問題描述050
4.2.2時(shí)變狀態(tài)編隊(duì)收斂性分析052
4.2.3狀態(tài)編隊(duì)可行性分析及協(xié)議設(shè)計(jì)055
4.2.4數(shù)值仿真059
4.3時(shí)變輸出編隊(duì)控制063
4.3.1問題描述064
4.3.2時(shí)變輸出編隊(duì)收斂性分析065
4.3.3輸出編隊(duì)可行性分析及協(xié)議設(shè)計(jì)068
4.3.4數(shù)值仿真075
4.4無人機(jī)集群時(shí)變編隊(duì)控制及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證078
4.4.1問題描述078
4.4.2無人機(jī)集群時(shí)變編隊(duì)分析及協(xié)議設(shè)計(jì)079
4.4.3四旋翼無人機(jī)編隊(duì)平臺(tái)介紹084
4.4.4基于四旋翼無人機(jī)的時(shí)變編隊(duì)仿真及實(shí)驗(yàn)085
4.5本章小結(jié)090第5章拓?fù)淝袚Q條件下的集群系統(tǒng)編隊(duì)控制091
5.1引言091
5.2無向拓?fù)淝袚Q下的時(shí)變狀態(tài)編隊(duì)控制092
5.2.1問題描述092
5.2.2無向拓?fù)淝袚Q下的時(shí)變編隊(duì)收斂性分析093
5.2.3無向拓?fù)淝袚Q下的時(shí)變編隊(duì)可行性及協(xié)議設(shè)計(jì)095
5.2.4數(shù)值仿真100
5.3有向拓?fù)淝袚Q下的時(shí)變狀態(tài)編隊(duì)控制102
5.3.1問題描述103
5.3.2有向拓?fù)淝袚Q下的時(shí)變編隊(duì)收斂性分析104
5.3.3有向拓?fù)淝袚Q下的時(shí)變編隊(duì)可行性分析及協(xié)議設(shè)計(jì)109
5.3.4數(shù)值仿真112
5.4拓?fù)淝袚Q下的無人機(jī)集群時(shí)變編隊(duì)控制及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證114
5.4.1問題描述114
5.4.2拓?fù)淝袚Q下的無人機(jī)時(shí)變編隊(duì)分析及協(xié)議設(shè)計(jì)116
5.4.3四旋翼無人機(jī)編隊(duì)平臺(tái)介紹121
5.4.4基于四旋翼無人機(jī)的時(shí)變編隊(duì)仿真及實(shí)驗(yàn)122
5.5本章小結(jié)129第6章集群系統(tǒng)自適應(yīng)編隊(duì)控制130
6.1引言130
6.2固定拓?fù)湎碌妮敵龇答佔(zhàn)赃m應(yīng)編隊(duì)控制131
6.2.1問題描述132
6.2.2自適應(yīng)狀態(tài)時(shí)變編隊(duì)控制協(xié)議設(shè)計(jì)與分析132
6.2.3數(shù)值仿真138
6.3切換拓?fù)湎碌臓顟B(tài)反饋?zhàn)赃m應(yīng)編隊(duì)控制142
6.3.1問題描述142
6.3.2自適應(yīng)狀態(tài)時(shí)變編隊(duì)控制協(xié)議設(shè)計(jì)與分析143
6.3.3數(shù)值仿真147
6.4切換拓?fù)湎碌妮敵龇答佔(zhàn)赃m應(yīng)編隊(duì)控制155
6.4.1問題描述155
6.4.2輸出反饋?zhàn)赃m應(yīng)編隊(duì)控制協(xié)議設(shè)計(jì)與分析156
6.4.3數(shù)值仿真161
6.5本章小結(jié)164第7章集群系統(tǒng)編隊(duì)跟蹤控制165
7.1引言165
7.2具有多領(lǐng)導(dǎo)者的時(shí)變編隊(duì)跟蹤控制166
7.2.1問題描述167
7.2.2時(shí)變編隊(duì)跟蹤可行性條件分析169
7.2.3時(shí)變編隊(duì)跟蹤控制協(xié)議設(shè)計(jì)173
7.2.4數(shù)值仿真174
7.3自適應(yīng)分組時(shí)變編隊(duì)跟蹤控制176
7.3.1問題描述176
7.3.2控制協(xié)議設(shè)計(jì)與收斂性分析180
7.3.3數(shù)值仿真193
7.4無人機(jī)集群時(shí)變編隊(duì)跟蹤控制及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證202
7.4.1問題分析202
7.4.2無人機(jī)集群時(shí)變編隊(duì)跟蹤控制分析204
7.4.3無人機(jī)集群時(shí)變編隊(duì)跟蹤控制協(xié)議設(shè)計(jì)207
7.4.4基于四旋翼無人機(jī)的時(shí)變編隊(duì)跟蹤仿真及實(shí)驗(yàn)209
7.5本章小結(jié)214第8章集群系統(tǒng)合圍控制215
8.1引言215
8.2延遲條件下正常集群系統(tǒng)狀態(tài)合圍控制216
8.2.1問題描述216
8.2.2狀態(tài)合圍控制分析218
8.2.3狀態(tài)合圍控制協(xié)議設(shè)計(jì)219
8.2.4數(shù)值仿真222
8.3延遲條件下奇異集群系統(tǒng)狀態(tài)合圍控制224
8.3.1問題描述224
8.3.2問題轉(zhuǎn)化及初步結(jié)果226
8.3.3狀態(tài)合圍控制分析及控制協(xié)議設(shè)計(jì)229
8.3.4數(shù)值仿真233
8.4正常集群系統(tǒng)動(dòng)態(tài)輸出合圍控制234
8.4.1問題描述235
8.4.2輸出合圍控制分析236
8.4.3輸出合圍控制協(xié)議設(shè)計(jì)240
8.4.4數(shù)值仿真242
8.5本章小結(jié)245第9章集群系統(tǒng)編隊(duì)合圍控制246
9.1引言246
9.2狀態(tài)編隊(duì)合圍控制247
9.2.1問題描述247
9.2.2問題轉(zhuǎn)化及初步結(jié)果249
9.2.3狀態(tài)編隊(duì)合圍控制分析及控制協(xié)議設(shè)計(jì)251
9.2.4數(shù)值仿真257
9.3輸出編隊(duì)合圍控制259
9.3.1問題描述259
9.3.2問題轉(zhuǎn)化及初步結(jié)果261
9.3.3輸出編隊(duì)合圍控制分析及控制協(xié)議設(shè)計(jì)265
9.3.4數(shù)值仿真270
9.4無人機(jī)集群編隊(duì)合圍控制及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證273
9.4.1問題描述273
9.4.2無人機(jī)集群編隊(duì)合圍控制分析及協(xié)議設(shè)計(jì)275
9.4.3基于四旋翼無人機(jī)的編隊(duì)合圍仿真及實(shí)驗(yàn)281
9.5本章小結(jié)288
參考文獻(xiàn)289
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