多無人機協(xié)同編隊跟蹤控制技術(shù)與應(yīng)用
定 價：110 元
叢書名：無人飛行器智能控制叢書
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- 作者：韓亮等
- 出版時間：2025/3/1
- ISBN：9787030812421
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：V279
- 頁碼：182
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：B5
編隊跟蹤控制是無人機集群領(lǐng)域的重要研究方向，在民用和軍用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。本書分為9章，內(nèi)容涵蓋緒論、基礎(chǔ)知識、系統(tǒng)建模、理論方法與仿真實驗等，依托作者團隊多年來在編隊跟蹤控制領(lǐng)域所取得的研究成果，總結(jié)編隊跟蹤控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，介紹在通信受限、網(wǎng)絡(luò)攻擊、切換拓?fù)涞鹊湫图s束下的編隊跟蹤控制架構(gòu)、協(xié)議設(shè)計與穩(wěn)定性分析等內(nèi)容，給出編隊跟蹤控制技術(shù)的應(yīng)用案例。
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主持國家自然科學(xué)基金，科技部人工智能項目，航天基金，北京市自然科學(xué)基金等課題。目前擔(dān)任北京市卓越工程師培養(yǎng)計劃高校聯(lián)盟副秘書長，中國指揮與控制學(xué)會集群智能與協(xié)同控制專委會副總干事及委員。曾受邀擔(dān)任包含Aerospace Science and Technology、ACC等國際期刊和會議的審稿人。入選中國科協(xié)青年托舉人才項目等
目錄
第1章 緒論 001
1.1 研究背景 001
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 003
1.2.1 協(xié)同編隊控制研究現(xiàn)狀 003
1.2.2 編隊跟蹤控制研究現(xiàn)狀 006
1.2.3 協(xié)同控制應(yīng)用研究現(xiàn)狀 007
1.3 本書的主要內(nèi)容和特色 008
第2章 基礎(chǔ)知識 011
2.1 基本概念和符號 011
2.2 圖論 011
2.3 矩陣?yán)碚?012
2.4 向量及矩陣不等式 013
2.5 線性系統(tǒng)理論 013
2.6 本章小結(jié) 014
第3章 多無人機系統(tǒng)建模 015
3.1 多無人機群系統(tǒng) 015
3.1.1 四旋翼無人機建模 015
3.1.2 固定翼無人機建模 018
3.2 多無人機協(xié)同控制體系結(jié)構(gòu) 020
3.3 本章小結(jié) 021
第4章 狀態(tài)時延下的編隊跟蹤控制 022
4.1 引言 022
4.2 狀態(tài)時延下的時變編隊跟蹤控制 022
4.2.1 問題描述 022
4.2.2 編隊跟蹤協(xié)議設(shè)計 023
4.2.3 編隊跟蹤穩(wěn)定性分析 024
4.2.4 數(shù)值仿真 027
4.3 狀態(tài)時延下的分組編隊跟蹤控制 030
4.3.1 問題描述 030
4.3.2 編隊跟蹤控制協(xié)議設(shè)計 031
4.3.3 編隊跟蹤穩(wěn)定性分析 032
4.3.4 數(shù)值仿真 039
4.4 本章小結(jié) 044
第5章 通信受限下的編隊跟蹤控制 045
5.1 引言 045
5.2 事件觸發(fā)通信下的編隊控制 046
5.2.1 問題描述 046
5.2.2 編隊及事件觸發(fā)協(xié)議設(shè)計 047
5.2.3 編隊穩(wěn)定性分析 048
5.2.4 數(shù)值仿真 054
5.3 事件觸發(fā)通信下的編隊跟蹤控制 057
5.3.1 問題描述 057
5.3.2 編隊跟蹤及事件觸發(fā)協(xié)議設(shè)計 058
5.3.3 編隊跟蹤穩(wěn)定性分析 059
5.3.4 數(shù)值仿真 063
5.4 本章小結(jié) 066
第6章 有限時間下的編隊跟蹤控制 067
6.1 引言 067
6.2 有限時間事件觸發(fā)編隊跟蹤控制 067
6.2.1 問題描述 067
6.2.2 事件觸發(fā)編隊跟蹤協(xié)議設(shè)計 069
6.2.3 編隊跟蹤穩(wěn)定性分析 069
6.2.4 數(shù)值仿真 073
6.3 有限時間時變編隊合圍跟蹤控制 075
6.3.1 問題描述 075
6.3.2 時變編隊合圍跟蹤協(xié)議設(shè)計 076
6.3.3 編隊合圍跟蹤穩(wěn)定性分析 077
6.3.4 數(shù)值仿真 084
6.4 本章小結(jié) 087
第7章 網(wǎng)絡(luò)攻擊下的編隊跟蹤控制 088
7.1 引言 088
7.2 基于隱私保護的安全編隊控制 088
7.2.1 問題描述 089
7.2.2 基于量化數(shù)據(jù)和事件觸發(fā)機制的控制律設(shè)計 090
7.2.3 Paillier加密系統(tǒng)和加密控制架構(gòu)的設(shè)計 093
7.2.4 編隊控制穩(wěn)定性分析 096
7.2.5 數(shù)值仿真 101
7.3 拜占庭攻擊下的彈性編隊跟蹤控制 104
7.3.1 問題描述 104
7.3.2 彈性狀態(tài)觀測器設(shè)計與分析 107
7.3.3 編隊跟蹤控制器設(shè)計與分析 112
7.3.4 數(shù)值仿真 113
7.4 本章小結(jié) 116
第8章 多無人機編隊跟蹤控制仿真驗證 117
8.1 引言117
8.2 多無人機協(xié)同運輸系統(tǒng)編隊跟蹤控制 118
8.2.1 問題描述 119
8.2.2 編隊跟蹤控制協(xié)議設(shè)計 122
8.2.3 編隊跟蹤穩(wěn)定性分析 123
8.2.4 ROS／GAZEBO仿真驗證 127
8.3 離散時間多無人機協(xié)同運輸系統(tǒng)編隊跟蹤控制 130
8.3.1 問題描述 130
8.3.2 編隊跟蹤控制協(xié)議設(shè)計 131
8.3.3 編隊跟蹤穩(wěn)定性分析 132
8.3.4 ROS／GAZEBO仿真驗證 136
8.4 本章小結(jié) 140
第9章 多無人機編隊跟蹤控制實驗驗證 141
9.1 引言 141
9.2 多無人機時變編隊與避障控制 142
9.2.1 問題描述 142
9.2.2 時變編隊與避障協(xié)議設(shè)計 143
9.2.3 時變編隊與避障控制穩(wěn)定性分析 146
9.2.4 OptiTrack／Tello實驗驗證 151
9.3 大規(guī)模無人機最優(yōu)編隊跟蹤控制 157
9.3.1 問題描述 157
9.3.2 最優(yōu)編隊跟蹤控制協(xié)議設(shè)計 160
9.3.3 最優(yōu)編隊跟蹤控制穩(wěn)定性分析 163
9.3.4 虛實結(jié)合實驗驗證 167
9.4 本章小結(jié) 171
參考文獻 173
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