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無人機編隊控制與重構(gòu)的擬態(tài)物理學(xué)方法

無人機編隊控制與重構(gòu)的擬態(tài)物理學(xué)方法

出版社：國防工業(yè)出版社出版時間：2023-02-01
開本： 其他 頁數(shù)： 156
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無人機編隊控制與重構(gòu)的擬態(tài)物理學(xué)方法 版權(quán)信息

無人機編隊控制與重構(gòu)的擬態(tài)物理學(xué)方法 內(nèi)容簡介

本書針對無人機編隊的控制與重構(gòu)問題，提出了一套基于擬態(tài)物理學(xué)的分層解決方案，主要內(nèi)容包括基于虛擬力的無人機軌跡和路徑跟蹤引導(dǎo)律、液體球啟發(fā)的擬態(tài)物理學(xué)編隊控制方法和重構(gòu)策略，基于虛擬力的引導(dǎo)律可以使無人機在軌跡和路徑跟蹤過程中繞過障礙，液體球啟發(fā)的擬態(tài)物理學(xué)方法可以實現(xiàn)無碰撞的編隊隊形變換，編隊像液體融合和分離一樣增加和減少無人機的數(shù)量，像液體流過障礙物一樣避開探測到的障礙。

無人機編隊控制與重構(gòu)的擬態(tài)物理學(xué)方法 目錄

第1章 緒論
1．1 背景
1．2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1．2．1 編隊控制方法研究現(xiàn)狀
1．2．2 編隊重構(gòu)問題研究現(xiàn)狀
1．2．3 擬態(tài)物理學(xué)方法
1．2．4 研究現(xiàn)狀分析
1．3 本書的主要內(nèi)容
1．4 本書的組織結(jié)構(gòu)

第2章 無人機編隊控制與重構(gòu)問題分析建模及分層解決方案
2．1 無人機編隊控制及重構(gòu)問題建模
2．1．1 無人機模型
2．1．2 編隊的參考軌跡
2．1．3 擬態(tài)物理學(xué)要素建模
2．2 無人機編隊控制與重構(gòu)問題分析
2．2．1 無人機編隊過程分解
2．2．2 無人機編隊控制問題分解
2．2．3 無人機編隊重構(gòu)問題類型劃分
2．3 無人機編隊控制與重構(gòu)問題分層解決方案
2．3．1 基于自抗擾控制的無人機底層控制
2．3．2 基于虛擬力的長機軌跡跟蹤引導(dǎo)律
2．3．3 液體球啟發(fā)的編隊控制
2．3．4 基于擬態(tài)物理學(xué)的編隊重構(gòu)策略
2．4 本章小結(jié)

第3章 基于自抗擾控制的無人機底層控制
3．1 小型無人機的底層控制問題
3．2 自抗擾控制方法簡介
3．2．1 跟蹤微分器
3．2．2 擴張狀態(tài)觀測器
3．2．3 非線性組合單元
3．3 基于自抗擾控制的姿態(tài)和速度控制器
3．3．1 縱向運動方程分析及簡化
3．3．2 橫側(cè)向運動方程分析及簡化
3．3．3 速度和姿態(tài)控制器設(shè)計
3．4 控制器魯棒性測試
3．5 本章小結(jié)

第4章 基于虛擬力的無人機軌跡和路徑跟蹤
4．1 無人機軌跡和路徑跟蹤及障礙規(guī)避方法綜述
4．1．1 路徑和軌跡跟蹤
4．1．2 障礙規(guī)避
4．2 基于虛擬力的軌跡跟蹤引導(dǎo)律
4．3 穩(wěn)定性及收斂性分析
4．3．1 直線跟蹤
4．3．2 圓形軌跡跟蹤
4．3．3 變曲率曲線跟蹤
4．4 引導(dǎo)律在路徑跟蹤中的應(yīng)用
4．5 軌跡和路徑跟蹤過程中的障礙規(guī)避
4．6 算例驗證
4．6．1 算例1：直線軌跡跟蹤
4．6．2 算例2：圓形軌跡跟蹤
4．6．3 算例3：變曲率曲線跟蹤
4．6．4 算例4：路徑跟蹤問題中的應(yīng)用
4．6．5 算例5：障礙規(guī)避
4．7 本章小結(jié)

第5章 液體球啟發(fā)的擬態(tài)物理學(xué)編隊控制方法
5．1 基于虛擬彈簧網(wǎng)絡(luò)的液體球模型
5．1．1 虛擬角度彈簧
5．1．2 虛擬彈簧網(wǎng)絡(luò)模型
……
第6章 基于擬態(tài)物理學(xué)的無人機編隊重構(gòu)方法
第7章 無人機編隊控制與重構(gòu)試驗
參考文獻
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