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航空、航天

无人机编队控制与重构的拟态物理学方法

作者：王勋,沈林成,王祥科

出版社：国防工业出版社出版时间：2023-02-01

开本：其他页数： 156

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无人机编队控制与重构的拟态物理学方法版权信息

ISBN：9787118126242
条形码：9787118126242 ; 978-7-118-12624-2
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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航空、航天

无人机编队控制与重构的拟态物理学方法内容简介

本书针对无人机编队的控制与重构问题，提出了一套基于拟态物理学的分层解决方案，主要内容包括基于虚拟力的无人机轨迹和路径跟踪引导律、液体球启发的拟态物理学编队控制方法和重构策略，基于虚拟力的引导律可以使无人机在轨迹和路径跟踪过程中绕过障碍，液体球启发的拟态物理学方法可以实现无碰撞的编队队形变换，编队像液体融合和分离一样增加和减少无人机的数量，像液体流过障碍物一样避开探测到的障碍。

无人机编队控制与重构的拟态物理学方法目录

第1章绪论
1．1 背景
1．2 国内外研究现状及分析
1．2．1 编队控制方法研究现状
1．2．2 编队重构问题研究现状
1．2．3 拟态物理学方法
1．2．4 研究现状分析
1．3 本书的主要内容
1．4 本书的组织结构

第2章无人机编队控制与重构问题分析建模及分层解决方案
2．1 无人机编队控制及重构问题建模
2．1．1 无人机模型
2．1．2 编队的参考轨迹
2．1．3 拟态物理学要素建模
2．2 无人机编队控制与重构问题分析
2．2．1 无人机编队过程分解
2．2．2 无人机编队控制问题分解
2．2．3 无人机编队重构问题类型划分
2．3 无人机编队控制与重构问题分层解决方案
2．3．1 基于自抗扰控制的无人机底层控制
2．3．2 基于虚拟力的长机轨迹跟踪引导律
2．3．3 液体球启发的编队控制
2．3．4 基于拟态物理学的编队重构策略
2．4 本章小结

第3章基于自抗扰控制的无人机底层控制
3．1 小型无人机的底层控制问题
3．2 自抗扰控制方法简介
3．2．1 跟踪微分器
3．2．2 扩张状态观测器
3．2．3 非线性组合单元
3．3 基于自抗扰控制的姿态和速度控制器
3．3．1 纵向运动方程分析及简化
3．3．2 横侧向运动方程分析及简化
3．3．3 速度和姿态控制器设计
3．4 控制器鲁棒性测试
3．5 本章小结

第4章基于虚拟力的无人机轨迹和路径跟踪
4．1 无人机轨迹和路径跟踪及障碍规避方法综述
4．1．1 路径和轨迹跟踪
4．1．2 障碍规避
4．2 基于虚拟力的轨迹跟踪引导律
4．3 稳定性及收敛性分析
4．3．1 直线跟踪
4．3．2 圆形轨迹跟踪
4．3．3 变曲率曲线跟踪
4．4 引导律在路径跟踪中的应用
4．5 轨迹和路径跟踪过程中的障碍规避
4．6 算例验证
4．6．1 算例1：直线轨迹跟踪
4．6．2 算例2：圆形轨迹跟踪
4．6．3 算例3：变曲率曲线跟踪
4．6．4 算例4：路径跟踪问题中的应用
4．6．5 算例5：障碍规避
4．7 本章小结

第5章液体球启发的拟态物理学编队控制方法
5．1 基于虚拟弹簧网络的液体球模型
5．1．1 虚拟角度弹簧
5．1．2 虚拟弹簧网络模型
……
第6章基于拟态物理学的无人机编队重构方法
第7章无人机编队控制与重构试验
参考文献

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