有限時間理論及飛行器制導控制應用

第 1 章 緒論
1.1 研究背景、目的和意義
1.2 國內(nèi)外臨近空間高速飛行器研究現(xiàn)狀
1.2.1 美國臨近空間高速飛行器研究現(xiàn)狀
1.2.2 俄羅斯臨近空間高速飛行器研究現(xiàn)狀
1.2.3 我國臨近空間高速飛行器研究現(xiàn)狀
1.3 臨近空間高速飛行器控制方法研究現(xiàn)狀
1.3.1 考慮執(zhí)行機構故障影響的容錯控制方法研究現(xiàn)狀
1.3.2 考慮瞬態(tài)性能約束的預設性能控制方法研究現(xiàn)狀
1.4 臨近空間高速飛行器攔截制導方法研究現(xiàn)狀
1.4.1 考慮目標強機動影響的滑模制導方法
1.4.2 考慮視線角收斂過程約束的制導方法
1.5 臨近空間高速飛行器博弈技術研究現(xiàn)狀
1.6 強化學習算法研究現(xiàn)狀
1.7 本書主要研究內(nèi)容
第 2 章 有限時間與滑模控制基礎理論
2.1 引言
2.2 有限時間與固定時間穩(wěn)定的定義
2.3 有限時間與固定時間穩(wěn)定的驗證方法
2.3.1 有限時間齊次性方法
2.3.2 有限時間李雅普諾夫定理及其擴展
2.3.3 固定時間李雅普諾夫定理及其擴展
2.4 經(jīng)典滑?？刂疲ǖ谝淮？刂疲?br />2.4.1 滑?？刂评碚摳攀?br />2.4.2 滑動模態(tài)的不變性
2.4.3 線性滑?？刂?br />2.5 二階滑模控制（第二代滑?？刂疲?br />2.5.1 螺旋算法
2.5.2 次優(yōu)算法
2.5.3 預定收斂律控制算法
2.5.4 準連續(xù)控制算法
2.5.5 漂移算法
2.6 超螺旋滑模控制（第三代滑?？刂疲?br />2.7 任意階滑?？刂疲ǖ谒拇？刂疲?br />2.7.1 嵌套式高階滑模算法
2.7.2 準連續(xù)高階滑模算法
2.7.3 改進的嵌套式高階滑模算法
2.8 連續(xù)任意階滑?？刂疲ǖ谖宕？刂疲?br />2.8.1 高階超螺旋算法
2.8.2 連續(xù)螺旋算法
2.8.3 連續(xù)終端滑模算法
2.9 終端滑模面與典型控制器設計
2.9.1 終端滑模面
2.9.2 快速終端滑模面
2.9.3 非奇異終端滑模面
2.9.4 非奇異快速終端滑模面
2.10 固定時間滑模面與典型控制器設計
2.10.1 固定時間滑模面介紹
2.10.2 二階系統(tǒng)固定時間典型控制器設計
2.11 精確魯棒微分器
2.11.1 概念介紹
2.11.2 遞歸形式
2.11.3 非遞歸形式
2.12 迭代固定時間觀測器
2.13 魯棒一致收斂觀測器
2.14 廣義超螺旋觀測器
2.15 本章小結
思考題
第 3 章 臨近空間高速飛行器制導與控制模型構建
3.1 引言
3.2 坐標系定義與坐標轉換關系
3.2.1 美式坐標系定義與相應坐標轉換關系
3.2.2 蘇式坐標系定義與相應坐標轉換關系
3.3 臨近空間高速飛行器動力學建模
3.3.1 剛體動力學方程
3.3.2 飛行器曲線擬合模型
3.4 臨近空間高速飛行器制導動力學模型
3.4.1 臨近空間高速飛行器質心動力學模型
3.4.2 末制導三維相對運動方程建立
3.5 本章小結
思考題
第 4 章 基于固定時間滑模理論的臨近空間高速飛行器容錯控制方法
4.1 引言
4.2 問題描述
4.3 魯棒固定時間滑模控制器設計
4.3.1 新型快速固定時間積分滑模面設計
4.3.2 連續(xù)固定時間類超螺旋趨近律設計
4.3.3 一致收斂觀測器設計
4.4 仿真分析
4.4.1 快速固定時間高階調(diào)節(jié)器仿真結果與分析
4.4.2 臨近空間高速飛行器仿真結果與分析
4.4.3 氣動參數(shù)攝動影響下的臨近空間高速飛行器仿真結果與分析
4.5 本章小結
思考題
第 5 章 考慮跟蹤誤差性能與進氣條件約束的預設性能控制方法
5.1 引言
5.2 問題描述
5.3 約束預設性能控制器設計
5.3.1 速度子系統(tǒng)有限時間預設性能控制器
5.3.2 高度子系統(tǒng)指令濾波反步預設性能控制器
5.4 仿真分析
5.4.1 新型固定時間濾波器仿真結果與分析
5.4.2 設定時間性能函數(shù)仿真結果與分析
5.4.3 臨近空間高速飛行器仿真結果與分析
5.5 本章小結
思考題
第 6 章 基于深度確定性策略梯度的臨近空間高速飛行器智能博弈制導方法
6.1 引言
6.2 問題描述
6.3 攔截器制導律設計
6.4 臨近空間高速飛行器智能機動博弈制導律設計
6.4.1 深度確定性策略梯度算法原理
6.4.2 基于 DDPG 的智能機動博弈算法設計
6.4.3 智能機動博弈算法訓練與測試
6.5 帶有齊次高階滑模觀測器的自適應有限時間反攔截制導律
6.6 基于 DDPG 的飛行器護衛(wèi)彈協(xié)同博弈制導律
6.6.1 智能協(xié)同博弈制導律設計
6.6.2 智能協(xié)同博弈制導律訓練與測試
6.7 本章小結
思考題
第 7 章 考慮多種約束的臨近空間高速攔截器攔截制導律設計
7.1 引言
7.2 問題描述
7.3 帶終端角約束的抗飽和預設性能制導律
7.3.1 抗飽和預設性能函數(shù)設計與誤差轉換模型
7.3.2 臨近空間高速攔截器制導律設計
7.4 多臨近空間高速攔截器時間協(xié)同攔截制導律設計
7.5 仿真與分析
7.5.1 帶終端角約束的抗飽和預設性能制導律仿真分析
7.5.2 時間協(xié)同末制導仿真分析
7.6 本章小結