本書圍繞有限時間控制理論展開，涵蓋其定義、穩(wěn)定判定方法、發(fā)展體系及擴(kuò)展應(yīng)用。并將該理論用于臨近空間高速飛行器制導(dǎo)與控制方案設(shè)計，給出容錯控制、跟蹤誤差性能約束、智能機(jī)動博弈、多約束下協(xié)同攔截等制導(dǎo)控制問題的解決方案。
本書面向先進(jìn)飛行器開展前沿制導(dǎo)控制理論研究，實現(xiàn)理論與工程結(jié)合，具鮮明航天應(yīng)用特色�？勺鳛橛邢迺r間控制理論、飛行器制導(dǎo)與控制方法研究工具書，也適用于飛行器設(shè)計、飛行器控制與信息工程、控制科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)教師、研究生及本科生作為教材或參考書。
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(jī)構(gòu)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(yù)設(shè)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(dǎo)方法研究現(xiàn)狀
1.4.1 考慮目標(biāo)強(qiáng)機(jī)動影響的滑模制導(dǎo)方法
1.4.2 考慮視線角收斂過程約束的制導(dǎo)方法
1.5 臨近空間高速飛行器博弈技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.6 強(qiáng)化學(xué)習(xí)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�？刂苹A(chǔ)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(kuò)展
2.3.3 固定時間李雅普諾夫定理及其擴(kuò)展
2.4 經(jīng)典滑模控制（第一代滑�？刂疲�
2.4.1 滑�？刂评碚摳攀�
2.4.2 滑動模態(tài)的不變性
2.4.3 線性滑�？刂�
2.5 二階滑�？刂疲ǖ诙？刂疲�
2.5.1 螺旋算法
2.5.2 次優(yōu)算法
2.5.3 預(yù)定收斂律控制算法
2.5.4 準(zhǔn)連續(xù)控制算法
2.5.5 漂移算法
2.6 超螺旋滑�？刂疲ǖ谌？刂疲�
2.7 任意階滑�？刂疲ǖ谒拇？刂疲�
2.7.1 嵌套式高階滑模算法
2.7.2 準(zhǔn)連續(xù)高階滑模算法
2.7.3 改進(jìn)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�
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(shè)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(shè)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(shè)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(jié)
思考題
第 3 章 臨近空間高速飛行器制導(dǎo)與控制模型構(gòu)建
3.1 引言
3.2 坐標(biāo)系定義與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.2.1 美式坐標(biāo)系定義與相應(yīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.2.2 蘇式坐標(biāo)系定義與相應(yīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3 臨近空間高速飛行器動力學(xué)建模
3.3.1 剛體動力學(xué)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(dǎo)動力學(xué)模型
3.4.1 臨近空間高速飛行器質(zhì)心動力學(xué)模型
3.4.2 末制導(dǎo)三維相對運(yùn)動方程建立
3.5 本章小結(jié)
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�？刂破髟O(shè)計
4.3.1 新型快速固定時間積分滑模面設(shè)計
4.3.2 連續(xù)固定時間類超螺旋趨近律設(shè)計
4.3.3 一致收斂觀測器設(shè)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(jié)果與分析
4.4.2 臨近空間高速飛行器仿真結(jié)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(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
思考題
第 5 章 考慮跟蹤誤差性能與進(jìn)氣條件約束的預(yù)設(shè)性能控制方法
5.1 引言
5.2 問題描述
5.3 約束預(yù)設(shè)性能控制器設(shè)計
5.3.1 速度子系統(tǒng)有限時間預(yù)設(shè)性能控制器
5.3.2 高度子系統(tǒng)指令濾波反步預(yù)設(shè)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(jié)果與分析
5.4.2 設(shè)定時間性能函數(shù)仿真結(jié)果與分析
5.4.3 臨近空間高速飛行器仿真結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
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(dǎo)方法
6.1 引言
6.2 問題描述
6.3 攔截器制導(dǎo)律設(shè)計
6.4 臨近空間高速飛行器智能機(jī)動博弈制導(dǎo)律設(shè)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(jī)動博弈算法設(shè)計
6.4.3 智能機(jī)動博弈算法訓(xùn)練與測試
6.5 帶有齊次高階滑模觀測器的自適應(yīng)有限時間反攔截制導(dǎo)律
6.6 基于 DDPG 的飛行器護(hù)衛(wèi)彈協(xié)同博弈制導(dǎo)律
6.6.1 智能協(xié)同博弈制導(dǎo)律設(shè)計
6.6.2 智能協(xié)同博弈制導(dǎo)律訓(xùn)練與測試
6.7 本章小結(jié)
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(dǎo)律設(shè)計
7.1 引言
7.2 問題描述
7.3 帶終端角約束的抗飽和預(yù)設(shè)性能制導(dǎo)律
7.3.1 抗飽和預(yù)設(shè)性能函數(shù)設(shè)計與誤差轉(zhuǎn)換模型
7.3.2 臨近空間高速攔截器制導(dǎo)律設(shè)計
7.4 多臨近空間高速攔截器時間協(xié)同攔截制導(dǎo)律設(shè)計
7.5 仿真與分析
7.5.1 帶終端角約束的抗飽和預(yù)設(shè)性能制導(dǎo)律仿真分析
7.5.2 時間協(xié)同末制導(dǎo)仿真分析
7.6 本章小結(jié)
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