轻于空气的航空机器人 无人飞艇的制导与控制PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

轻于空气的航空机器人 无人飞艇的制导与控制PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 航空机器人学1

1.2 本书内容提要4

第2章 建模6

2.1 引言6

2.2 动学模型8

2.2.1 欧拉角8

2.2.2 欧拉参数11

2.3 动力学模型13

2.3.1 质量特性14

2.3.2 六自由度动力学模型：牛顿—欧拉法14

2.3.3 六自由度动力学模型：拉格朗日方法24

2.3.4 平移动力学31

2.4 航空气象学特性35

2.4.1 风的分布36

2.4.2 下击暴流38

2.5 结论39

第3章 任务规划40

3.1 概述40

3.2 飞行规划41

3.3 运动规划算法综述43

3.3.1 总体问题描述43

3.3.2 问题类型43

3.4 微分约束规划46

3.4.1 路线图算法47

3.4.2 人工势场法54

3.4.3 基于随机采样的航迹规划65

3.4.4 解耦航迹规划65

3.4.5 有限状态运动模型：机动自动化66

3.4.6 数学规划67

3.4.7 滚动时域控制68

3.4.8 反应式规划69

3.4.9 随机路线图方法69

3.4.10 快速扩展随机树70

3.4.11 有导向的扩展搜索树70

3.5 不确定风下的规划71

3.5.1 滚动时域方法72

3.5.2 马尔可夫决策过程方法74

3.5.3 随机不确定性下的机会约束预测控制76

3.6 强风下的规划79

3.7 任务分配82

3.8 小结84

第4章 航路设计86

4.1 简介86

4.2 盘旋轨迹的生成87

4.2.1 配平航迹87

4.2.2 盘旋状态下的欠驱动93

4.3 巡航飞行时的侧向规划99

4.3.1 无人飞艇的侧向动力学特性99

4.3.2 时间最优极值101

4.4 Zermelo导航问题106

4.4.1 导航方程106

4.4.2 一个特殊的解107

4.5 有风条件下的三维航路设计107

4.5.1 确定参考控制108

4.5.2 可达性和能控性110

4.5.3 忽略风的运动规划114

4.5.4 确定最小能耗路径118

4.5.5 确定时间最优路径119

4.6 参数曲线128

4.6.1 笛卡儿多项式131

4.6.2 配平航迹132

4.6.3 非配平航迹134

4.6.4 两个不同配平航迹之间的机动139

4.6.5 Frenet-Serret方法139

4.6.6 Pythagorean Hodograph曲线141

4.6.7 η3样条144

4.7 总结146

第5章 控制148

5.1 引言148

5.2 线性控制149

5.2.1 巡航飞行时的线性方程150

5.2.2 飞行和操控品质153

5.2.3 经典线性控制155

5.2.4 线性鲁棒控制158

5.3 非线性控制165

5.3.1 动态逆方法165

5.3.2 固定飞行高度中的轨迹跟踪170

5.3.3 变结构鲁棒控制175

5.3.4 反步控制器设计178

5.3.5 利用曲率和挠率的线跟踪技术187

5.3.6 智能控制188

5.4 系统健康管理189

5.4.1 健康监测191

5.4.2 系统故障的诊断及处置192

5.5 总结193

第6章 结论195

附录 当前项目197

参考文献213