目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 多飛行器協(xié)同控制研究概況 1
1.1.1 多飛行器協(xié)同控制的基本概念 1
1.1.2 一致性理論研究概況 2
1.1.3 協(xié)同編隊(duì)控制研究概況 3
1.1.4 協(xié)同制導(dǎo)研究概況 7
1.2 圖論 9
1.2.1 圖的概念 9
1.2.2 圖論中的部分矩陣及其性質(zhì) 11
1.3 矩陣論 12
1.4 穩(wěn)定性理論 13
1.4.1 漸進(jìn)穩(wěn)定 13
1.4.2 有限時(shí)間穩(wěn)定 14
1.4.3 固定時(shí)間穩(wěn)定 14
第2章 飛行器協(xié)同編隊(duì)控制方法 16
2.1 集群系統(tǒng)模型建立及其線性化 16
2.1.1 坐標(biāo)系定義與轉(zhuǎn)換關(guān)系 16
2.1.2 飛行器質(zhì)心運(yùn)動(dòng)模型 18
2.1.3 基于微分幾何理論的精確線性化方法 18
2.1.4 飛行器動(dòng)力學(xué)模型及線性化 20
2.2 基于有限時(shí)間收斂的多飛行器編隊(duì)控制方法 22
2.2.1 問題描述與相關(guān)引理 22
2.2.2 有限時(shí)間收斂編隊(duì)控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析 23
2.2.3 仿真驗(yàn)證及分析 29
2.3 基于固定時(shí)間收斂的多飛行器編隊(duì)控制方法 34
2.3.1 問題描述與相關(guān)引理 34
2.3.2 固定時(shí)間收斂編隊(duì)控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析 35
2.3.3 仿真驗(yàn)證及分析 38
第3章 考慮隊(duì)形時(shí)變的編隊(duì)控制方法 44
3.1 基于有限時(shí)間收斂的時(shí)變隊(duì)形編隊(duì)控制 44
3.1.1 問題描述與相關(guān)引理 44
3.1.2 有限時(shí)間收斂的分布式觀測器設(shè)計(jì) 46
3.1.3 有限時(shí)間收斂的編隊(duì)控制器設(shè)計(jì) 48
3.1.4 仿真驗(yàn)證及分析 54
3.2 基于固定時(shí)間收斂的時(shí)變隊(duì)形編隊(duì)控制 58
3.2.1 問題描述與相關(guān)引理 58
3.2.2 固定時(shí)間收斂的分布式觀測器設(shè)計(jì) 59
3.2.3 固定時(shí)間收斂的編隊(duì)控制器設(shè)計(jì) 61
3.2.4 仿真驗(yàn)證及分析 68
3.3 基于給定時(shí)間收斂的時(shí)變隊(duì)形編隊(duì)控制 72
3.3.1 問題描述與相關(guān)引理 72
3.3.2 給定時(shí)間收斂的分布式觀測器設(shè)計(jì) 73
3.3.3 給定時(shí)間收斂的編隊(duì)控制器設(shè)計(jì) 76
3.3.4 仿真驗(yàn)證及分析 79
第4章 干擾環(huán)境下多飛行器協(xié)同編隊(duì)控制方法 83
4.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 83
4.1.1 數(shù)理統(tǒng)計(jì) 84
4.1.2 函數(shù)論 84
4.2 可在線逼近最優(yōu)控制的智能編隊(duì)控制方法設(shè)計(jì) 85
4.2.1 編隊(duì)控制與最優(yōu)控制問題描述 85
4.2.2 基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的編隊(duì)控制器設(shè)計(jì) 88
4.2.3 仿真驗(yàn)證及分析 92
4.3 錯(cuò)誤信息注入攻擊下的智能編隊(duì)控制方法設(shè)計(jì) 99
4.3.1 錯(cuò)誤信息注入攻擊問題描述 99
4.3.2 信任因子更新律設(shè)計(jì) 100
4.3.3 仿真驗(yàn)證及分析 104
第5章 多飛行器彈目距離控制分布式協(xié)同制導(dǎo) 109
5.1 模型建立及制導(dǎo)方法 109
5.1.1 飛行器與目標(biāo)相對運(yùn)動(dòng)模型 109
5.1.2 比例導(dǎo)引法 112
5.2 二維協(xié)同制導(dǎo)方法 113
5.2.1 問題描述 113
5.2.2 二維分布式協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 114
5.2.3 穩(wěn)定性分析 115
5.2.4 仿真驗(yàn)證及分析 116
5.3 三維協(xié)同制導(dǎo)方法 121
5.3.1 問題描述 121
5.3.2 三維分布式協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 121
5.3.3 穩(wěn)定性分析 122
5.3.4 仿真驗(yàn)證及分析 124
第6章 考慮攻擊時(shí)間約束的協(xié)同導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 129
6.1 攻擊時(shí)間約束下基于比例導(dǎo)引的導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 129
6.1.1 問題描述 129
6.1.2 導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 131
6.1.3 仿真驗(yàn)證及分析 133
6.2 攻擊時(shí)間約束下的協(xié)同導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 136
6.2.1 協(xié)同導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 136
6.2.2 仿真驗(yàn)證及分析 138
6.3 三維空間內(nèi)攻擊時(shí)間約束下的多飛行器協(xié)同制導(dǎo) 141
6.3.1 協(xié)同導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 141
6.3.2 仿真驗(yàn)證及分析 142
6.4 飛行器速度可變的協(xié)同導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 146
6.4.1 問題描述 146
6.4.2 無向圖下協(xié)同導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 147
6.4.3 領(lǐng)從圖下協(xié)同導(dǎo)引律設(shè)計(jì) 149
6.4.4 仿真驗(yàn)證及分析 150
第7章 考慮角度約束的協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 157
7.1 帶視線角約束的控制模型建立 157
7.2 領(lǐng)從圖下協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 158
7.2.1 領(lǐng)導(dǎo)者飛行器制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 159
7.2.2 跟隨者飛行器協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 159
7.2.3 仿真驗(yàn)證及分析 162
7.3 無向圖下協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 169
7.3.1 視線方向協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 169
7.3.2 視線法向協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 170
7.3.3 仿真驗(yàn)證及分析 171
7.4 考慮角度約束的三維協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 176
7.4.1 三維空間下飛行器目標(biāo)攔截制導(dǎo)模型 176
7.4.2 角度約束下三維協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 179
7.4.3 仿真驗(yàn)證及分析 182
參考文獻(xiàn) 193