作者：何熊熊，陶玫玲
页数：156
出版社：科学出版社
出版日期：2023
ISBN：9787030762443
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
无人飞行器作为重要的、不可缺的工具，被广泛的应用于复杂环境与情况下的抗震救灾、物流运输、摄影等许多场所。四旋翼飞行器作为典型的、广泛应用的无人飞行器，其建模与姿态控制是迫切需要解决的关键问题，也是其成功应用面临的巨大的挑战。自适应控制方法是解决四旋翼飞行器控制问题的有效途径。本书是作者近年来的研究成果，主要内容包括四旋翼飞行器姿态数学模型、RBF网络的有限时间自适应姿态控制、增强型双幂次趋近律的固定时间姿态控制、执行器饱和与故障的非奇异固定时间模糊姿态控制、参数估计误差的非奇异固定时间姿态控制和平台实验。
目录
目录
前言
外文符号与缩写列表
第1章 绪论 1
1.1 四旋翼飞行器 1
1.2 无人飞行器姿态控制的主要问题与挑战 5
1.3 研究现状 6
1.4 本书的主要工作 12
参考文献 14
第2章 四旋翼飞行器姿态数学模型 21
2.1 引言 21
2.2 参考坐标系和坐标变换 21
2.3 姿态描述 23
2.3.1 欧拉角 23
2.3.2 单位四元数 23
2.3.3 欧拉角与四元数转换关系 25
2.4 姿态动力学和运动学模型 25
2.5 姿态跟踪误差模型 26
2.6 本章小结 27
参考文献 27
第3章 RBF网络的有限时间自适应姿态控制 28
3.1 引言 28
3.2 问题描述 29
3.3 RBF网络的有限时间自适应控制 32
3.3.1 非奇异终端滑模面设计 32
3.3.2 控制器和自适应更新律设计 34
3.4 稳定性分析 35
3.5 仿真结果及分析 40
3.5.1 固定欧拉角跟踪 41
3.5.2 正弦波跟踪 46
3.6 本章小结 50
参考文献 50
第4章 增强型双幂次趋近律的固定时间姿态控制 53
4.1 引言 53
4.2 问题描述 54
4.2.1 系统描述 54
4.2.2 执行器多故障模型 57
4.2.3 相关引理 58
4.3 增强型双幂次趋近律的固定时间自适应控制 58
4.3.1 固定时间终端滑模面设计 58
4.3.2 增强型双幂次趋近律设计 60
4.3.3 控制器和自适应更新律设计 61
4.4 稳定性分析 62
4.5 仿真结果及分析 66
4.6 本章小结 76
参考文献 76
第5章 执行器饱和与故障的非奇异固定时间姿态控制 79
5.1 引言 79
5.2 问题描述 80
5.2.1 系统描述 80
5.2.2 执行器饱和与故障模型 81
5.2.3 模糊逻辑系统 83
5.2.4 相关引理 84
5.3 非奇异固定时间模糊自适应控制 84
5.3.1 非奇异固定时间滑模面设计 84
5.3.2 辅助函数设计 86
5.3.3 控制器和自适应更新律设计 88
5.4 稳定性分析 89
5.5 仿真结果及分析 95
5.6 本章小结 98
参考文献 98
第6章 参数估计误差的四旋翼飞行器非奇异固定时间姿态控制 101
6.1 引言 101
6.2 问题描述 102
6.2.1 系统描述 102
6.2.2 相关引理 103
6.3 参数估计误差的非奇异固定时间自适应控制 103
6.3.1 非奇异固定时间滑模面设计 103
6.3.2 控制器和滤波器设计 105
6.3.3 自适应更新律设计 107
6.4 稳定性分析 110
6.5 仿真结果及分析 113
6.6 本章小结 117
参考文献 118
第7章 实验结果及分析 120
7.1 引言 120
7.2 四旋翼飞行器实验平台 121
7.3 实验结果 123
7.3.1 实验结果一 123
7.3.2 实验结果二 135
7.4 本章小结 142
参考文献 142
彩图
前言
外文符号与缩写列表
第1章 绪论 1
1.1 四旋翼飞行器 1
1.2 无人飞行器姿态控制的主要问题与挑战 5
1.3 研究现状 6
1.4 本书的主要工作 12
参考文献 14
第2章 四旋翼飞行器姿态数学模型 21
2.1 引言 21
2.2 参考坐标系和坐标变换 21
2.3 姿态描述 23
2.3.1 欧拉角 23
2.3.2 单位四元数 23
2.3.3 欧拉角与四元数转换关系 25
2.4 姿态动力学和运动学模型 25
2.5 姿态跟踪误差模型 26
2.6 本章小结 27
参考文献 27
第3章 RBF网络的有限时间自适应姿态控制 28
3.1 引言 28
3.2 问题描述 29
3.3 RBF网络的有限时间自适应控制 32
3.3.1 非奇异终端滑模面设计 32
3.3.2 控制器和自适应更新律设计 34
3.4 稳定性分析 35
3.5 仿真结果及分析 40
3.5.1 固定欧拉角跟踪 41
3.5.2 正弦波跟踪 46
3.6 本章小结 50
参考文献 50
第4章 增强型双幂次趋近律的固定时间姿态控制 53
4.1 引言 53
4.2 问题描述 54
4.2.1 系统描述 54
4.2.2 执行器多故障模型 57
4.2.3 相关引理 58
4.3 增强型双幂次趋近律的固定时间自适应控制 58
4.3.1 固定时间终端滑模面设计 58
4.3.2 增强型双幂次趋近律设计 60
4.3.3 控制器和自适应更新律设计 61
4.4 稳定性分析 62
4.5 仿真结果及分析 66
4.6 本章小结 76
参考文献 76
第5章 执行器饱和与故障的非奇异固定时间姿态控制 79
5.1 引言 79
5.2 问题描述 80
5.2.1 系统描述 80
5.2.2 执行器饱和与故障模型 81
5.2.3 模糊逻辑系统 83
5.2.4 相关引理 84
5.3 非奇异固定时间模糊自适应控制 84
5.3.1 非奇异固定时间滑模面设计 84
5.3.2 辅助函数设计 86
5.3.3 控制器和自适应更新律设计 88
5.4 稳定性分析 89
5.5 仿真结果及分析 95
5.6 本章小结 98
参考文献 98
第6章 参数估计误差的四旋翼飞行器非奇异固定时间姿态控制 101
6.1 引言 101
6.2 问题描述 102
6.2.1 系统描述 102
6.2.2 相关引理 103
6.3 参数估计误差的非奇异固定时间自适应控制 103
6.3.1 非奇异固定时间滑模面设计 103
6.3.2 控制器和滤波器设计 105
6.3.3 自适应更新律设计 107
6.4 稳定性分析 110
6.5 仿真结果及分析 113
6.6 本章小结 117
参考文献 118
第7章 实验结果及分析 120
7.1 引言 120
7.2 四旋翼飞行器实验平台 121
7.3 实验结果 123
7.3.1 实验结果一 123
7.3.2 实验结果二 135
7.4 本章小结 142
参考文献 142
彩图
