飞行器滑模控制理论与方法

本书首先综述了滑模控制的发展历程和研究现状，以及飞行器滑模控制技术的最新进展；其次阐述了滑模控制的基础理论与基本方法；然后提出了不确定非线性系统的反馈线性化滑模控制、终端滑模控制、模糊滑模控制、神经网络滑模控制、反演滑模控制等方法；最后针对飞行器的实际控制问题设计滑模控制律，介绍了滑模控制在飞行控制研究中的应用成果。

杨跃能，国防科学技术大学航天科学与工程学院讲师，主要研究方向为飞行动力学与控制。讲授"航天器姿态动力学与控制"研究生课程1门，作为项目负责人承担国家自然科学基金项目1项、863项目1项，独立完成湖南省研究生科研创新项目1项、国防科技大学优秀研究生创新项目1项，作为主要技术骨干参与完成国家重大专项项目、973 项目、863 项目、装备预研项目等科研项目6项。

前言 1500字





第1章 绪论 4000字








滑模控制综述




飞行器滑模控制综述




本书主要内容


第2章 滑模控制理论基础 25000字


2.1 滑模控制基本概念


2.1.1滑动模态与趋近律


2.1.2 等效控制


2.2 滑模控制的基本特性


2.2.1 滑动模态的可达性


2.2.2 滑模控制的不变性


2.3滑模控制设计方法


2.3.1 滑动模态的选取


2.3.2 变结构控制律设计


第3章 飞行器反馈线性化滑模控制 30000字


3.1 反馈线性化基础理论


3.1.1 微分几何


3.1.2非线性坐标变换


3.2 反馈线性化滑模控制方法


3.2.1仿射非线性系统反馈线性化


3.2.2 基于分散控制的滑模控制


3.3 飞行器反馈线性化滑模控制律设计


3.3.1 浮空器姿态控制问题描述


3.3.2 姿态控制律设计


3.3.2 仿真结果与分析


第4章 飞行器终端滑模控制 30000字


4.1 终端滑模控制基础理论


4.1.1 有限时间控制


4.1.2 终端滑动模态


4.2 终端滑模控制方法


4.2.1 常规终端滑模控制


4.2.2 非奇异终端滑模控制


4.3 飞行器终端滑模控制律设计


4.3.1 飞艇航迹跟踪控制问题描述


4.3.2 航迹控制律设计


4.3.3 仿真结果与分析


第5章 飞行器模糊滑模控制 36500字


5.1 模糊控制基础理论


5.1.1 模糊控制基本概念


5.1.2 模糊逼近理论


5.2 模糊增益调节滑模控制


5.2.1 滑模控制的抖振问题


5.2.2 基于模糊规则的自适应增益调节滑模控制


5.3 模糊逼近滑模控制


5.3.1 不确定非线性系统的控制问题


5.3.2 基于模糊逼近的滑模控制


5.4 飞行器模糊滑模控制律设计


5.4.1 基于模糊规则的飞行器自适应增益调节滑模控制


5.4.2 飞行器不确定模糊逼近滑模控制


第6章 飞行器神经网络滑模控制 36500字


6.1 神经网络控制基础理论


6.1.1 神经网络基本概念


6.1.2 神经网络的万能逼近


6.2 神经网络自适应滑模控制


6.2.1 神经网络的自学习


6.2.2 基于神经网络的自适应滑模控制


6.3 神经网络逼近滑模控制


6.3.1 飞行器系统的模型不确定问题


6.3.2 基于神经网络不确定逼近的滑模控制


6.4 飞行器神经网络滑模控制律设计


6.4.1 飞行器神经网络自适应滑模控制


6.4.2 模型不确定飞行器神经网络逼近滑模控制


第7章 飞行器反演滑模控制 32000字


7.1 反演控制基础理论


7.1.1 反演控制基本概念


7.1.2 反演设计方法


7.2 反演滑模控制


7.2.1 严格反馈非线性系统控制问题


7.2.2 基于动态面的反演滑模控制方法


7.3飞行器反演滑模控制律设计


7.3.1 飞艇定点控制问题描述


7.3.2 定点控制律设计


7.3.3仿真结果与分析


第八章 总结与展望 4500字


8.1 本书的主要研究工作


8.2 需进一步研究的内容


参考文献