《面向飛行器控制的切換系統分析與綜合》是2019年04月01日科學出版社出版的圖書，作者是侯硯澤等。
基本介紹
- 書名：面向飛行器控制的切換系統分析與綜合
- 作者：侯硯澤等
- ISBN：9787030610850
- 頁數：196
- 定價：88.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年04月01日
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書主要介紹面向飛行器控制的切換系統分析與綜合技術，內容涵蓋切換系統理論基礎，面向飛行器控制的切換系統建模方法、穩定性分析及鎮定方法，變體飛行器的切換系統魯棒控制方法，以及切換系統在飛行器控制領域的其他套用。本書注重理論方法的實用化，針對各理論方法都給出了仿真實例。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 切換系統與飛行器控制概述 1
1.1.1 切換系統概述 1
1.1.2 飛行控制面臨的難點問題 1
1.1.3 切換系統與飛行器控制 2
1.2 切換系統在飛行器控制領域的套用概述 3
1.2.1 飛行器突變動態的建模與控制 3
1.2.2 多模型切換下的飛行控制 4
1.2.3 飛行器彈性振動控制 5
1.2.4 迎角與過載限制器 6
1.2.5 精確制導武器網路化制導與控制 6
1.2.6 抗飽和控制器設計 7
1.2.7 大包線飛行控制器設計 8
1.2.8 容錯控制器設計 9
1.3 本書編寫特點與內容安排 9
參考文獻 11
第2章 理論基礎 17
2.1 切換系統基本概念 17
2.1.1 切換系統的數學描述 17
2.1.2 切換系統的穩定性問題 18
2.1.3 切換系統的穩定性分析方法概述 18
2.2 線性矩陣不等式 22
2.2.1 線性矩陣不等式的一般描述 22
2.2.2 若干引理 23
2.3 切換系統穩定性分析方法 23
2.3.1 公共李雅普諾夫函式方法 23
2.3.2 多李雅普諾夫函式方法 24
2.3.3 平均駐留時間方法 24
2.4 符號系統與符號穩定性 25
2.4.1 符號系統與符號穩定性概述 25
2.4.2 符號系統與符號穩定數學描述 25
參考文獻 26
第3章 面向飛行器控制的切換系統建模 29
3.1 飛行器切換系統建模概述 29
3.1.1 局部重疊特性概述 29
3.1.2 切換多胞系統概述 31
3.2 基於局部重疊切換律的飛行器切換系統建模 32
3.2.1 局部重疊切換律定義 32
3.2.2 建模實例 34
3.3 基於局部重疊切換律的飛行器切換多胞系統建模 36
3.3.1 切換多胞系統的數學描述 37
3.3.2 建模實例 37
3.4 特殊結構的不確定切換系統建模 38
3.4.1 兩類不確定切換系統形式 39
3.4.2 建模實例——具有定常輸入矩陣的切換系統 39
3.4.3 建模實例——級聯結構的切換系統 40
參考文獻 42
第4章 面向飛行器控制的切換系統穩定性分析 44
4.1 局部重疊特性下的切換系統穩定性分析概述 44
4.2 基於公共李雅普諾夫函式方法和駐留時間方法的穩定性分析 45
4.2.1 駐留時間約束下的穩定性分析 45
4.2.2 仿真實例 47
4.3 基於公共李雅普諾夫函式方法和平均駐留時間方法的穩定性分析 50
4.3.1 平均駐留時間約束下的穩定性分析 50
4.3.2 仿真實例 52
4.4 基於符號穩定性方法的切換系統穩定性分析 57
4.4.1 問題描述 57
4.4.2 切換系統符號穩定性分析方法——必要條件 58
4.4.3 切換系統符號穩定性分析方法——充要條件 61
4.4.4 仿真實例 62
參考文獻 63
第5章 面向飛行器控制的切換系統一般鎮定方法 64
5.1 切換多胞系統的控制綜合方法 64
5.1.1 控制綜合方法的優勢 64
5.1.2 基於平均駐留時間的切換多胞系統控制綜合方法 65
5.1.3 仿真實例 70
5.2 基於圖論的區域劃分隨機搜尋算法 74
5.2.1 飛行包線及工作點的圖論表示 74
5.2.2 區域劃分隨機搜尋算法 76
5.2.3 搜尋結果 77
5.3 基於符號穩定的鎮定控制方法 79
5.3.1 基於符號穩定的多胞系統控制綜合方法 79
5.3.2 仿真實例 81
參考文獻 85
第6章 變體飛行器切換系統魯棒控制方法 87
6.1 變體飛行器切換系統建模及分析 87
6.1.1 變體飛行器多體動力學模型 87
6.1.2 變體飛行器縱向非線性運動方程 90
6.1.3 變體飛行器變形運動方程 91
6.1.4 變體飛行器鏈式切換系統建模及分析 93
6.1.5 基於鏈式切換律的雙信號切換多胞系統模型 98
6.2 變體飛行器魯棒平滑切換控制 99
6.2.1 控制器設計與魯棒H∞性能分析 99
6.2.2 基於狀態觀測器的廣義系統跟蹤控制 103
6.2.3 仿真實例 105
6.3 變體飛行器有限時間魯棒平滑切換增穩控制 110
6.3.1 鏈式平滑切換系統的有限時間穩定性分析 111
6.3.2 有限時間魯棒平滑切換動態輸出反饋控制 116
6.3.3 仿真實例 119
6.4 變體飛行器雙信號切換多胞系統的魯棒控制 125
6.4.1 大包線跨區域變形飛行特徵分析 125
6.4.2 基於權值速率有界的時變參數多胞系統穩定性 127
6.4.3 大包線內跨區域變形飛行穩定性分析——區域內飛行 131
6.4.4 大包線內跨區域變形飛行穩定性分析——跨域飛行 136
6.4.5 雙信號切換多胞系統的魯棒變增益控制 141
6.4.6 仿真實例 145
參考文獻 151
第7章 切換系統在飛行器控制中的其他套用 153
7.1 機翼顫振的魯棒自適應切換控制 153
7.1.1 問題描述 154
7.1.2 比例-積分增益矩陣不變的情況 156
7.1.3 比例增益矩陣可變的情況 161
7.1.4 仿真實例 165
7.2 航空電液伺服系統魯棒自適應切換控制 170
7.2.1 問題描述 170
7.2.2 仿真實例 176
7.3 高超聲速飛行器切換多胞自適應增穩控制 180
7.3.1 相關定理 180
7.3.2 問題描述 181
7.3.3 自適應增穩增益調度控制器設計 183
7.3.4 穩定性分析 185
7.3.5 仿真實例 189
參考文獻 192
第8章 總結與展望 194
第1章 緒論 1
1.1 切換系統與飛行器控制概述 1
1.1.1 切換系統概述 1
1.1.2 飛行控制面臨的難點問題 1
1.1.3 切換系統與飛行器控制 2
1.2 切換系統在飛行器控制領域的套用概述 3
1.2.1 飛行器突變動態的建模與控制 3
1.2.2 多模型切換下的飛行控制 4
1.2.3 飛行器彈性振動控制 5
1.2.4 迎角與過載限制器 6
1.2.5 精確制導武器網路化制導與控制 6
1.2.6 抗飽和控制器設計 7
1.2.7 大包線飛行控制器設計 8
1.2.8 容錯控制器設計 9
1.3 本書編寫特點與內容安排 9
參考文獻 11
第2章 理論基礎 17
2.1 切換系統基本概念 17
2.1.1 切換系統的數學描述 17
2.1.2 切換系統的穩定性問題 18
2.1.3 切換系統的穩定性分析方法概述 18
2.2 線性矩陣不等式 22
2.2.1 線性矩陣不等式的一般描述 22
2.2.2 若干引理 23
2.3 切換系統穩定性分析方法 23
2.3.1 公共李雅普諾夫函式方法 23
2.3.2 多李雅普諾夫函式方法 24
2.3.3 平均駐留時間方法 24
2.4 符號系統與符號穩定性 25
2.4.1 符號系統與符號穩定性概述 25
2.4.2 符號系統與符號穩定數學描述 25
參考文獻 26
第3章 面向飛行器控制的切換系統建模 29
3.1 飛行器切換系統建模概述 29
3.1.1 局部重疊特性概述 29
3.1.2 切換多胞系統概述 31
3.2 基於局部重疊切換律的飛行器切換系統建模 32
3.2.1 局部重疊切換律定義 32
3.2.2 建模實例 34
3.3 基於局部重疊切換律的飛行器切換多胞系統建模 36
3.3.1 切換多胞系統的數學描述 37
3.3.2 建模實例 37
3.4 特殊結構的不確定切換系統建模 38
3.4.1 兩類不確定切換系統形式 39
3.4.2 建模實例——具有定常輸入矩陣的切換系統 39
3.4.3 建模實例——級聯結構的切換系統 40
參考文獻 42
第4章 面向飛行器控制的切換系統穩定性分析 44
4.1 局部重疊特性下的切換系統穩定性分析概述 44
4.2 基於公共李雅普諾夫函式方法和駐留時間方法的穩定性分析 45
4.2.1 駐留時間約束下的穩定性分析 45
4.2.2 仿真實例 47
4.3 基於公共李雅普諾夫函式方法和平均駐留時間方法的穩定性分析 50
4.3.1 平均駐留時間約束下的穩定性分析 50
4.3.2 仿真實例 52
4.4 基於符號穩定性方法的切換系統穩定性分析 57
4.4.1 問題描述 57
4.4.2 切換系統符號穩定性分析方法——必要條件 58
4.4.3 切換系統符號穩定性分析方法——充要條件 61
4.4.4 仿真實例 62
參考文獻 63
第5章 面向飛行器控制的切換系統一般鎮定方法 64
5.1 切換多胞系統的控制綜合方法 64
5.1.1 控制綜合方法的優勢 64
5.1.2 基於平均駐留時間的切換多胞系統控制綜合方法 65
5.1.3 仿真實例 70
5.2 基於圖論的區域劃分隨機搜尋算法 74
5.2.1 飛行包線及工作點的圖論表示 74
5.2.2 區域劃分隨機搜尋算法 76
5.2.3 搜尋結果 77
5.3 基於符號穩定的鎮定控制方法 79
5.3.1 基於符號穩定的多胞系統控制綜合方法 79
5.3.2 仿真實例 81
參考文獻 85
第6章 變體飛行器切換系統魯棒控制方法 87
6.1 變體飛行器切換系統建模及分析 87
6.1.1 變體飛行器多體動力學模型 87
6.1.2 變體飛行器縱向非線性運動方程 90
6.1.3 變體飛行器變形運動方程 91
6.1.4 變體飛行器鏈式切換系統建模及分析 93
6.1.5 基於鏈式切換律的雙信號切換多胞系統模型 98
6.2 變體飛行器魯棒平滑切換控制 99
6.2.1 控制器設計與魯棒H∞性能分析 99
6.2.2 基於狀態觀測器的廣義系統跟蹤控制 103
6.2.3 仿真實例 105
6.3 變體飛行器有限時間魯棒平滑切換增穩控制 110
6.3.1 鏈式平滑切換系統的有限時間穩定性分析 111
6.3.2 有限時間魯棒平滑切換動態輸出反饋控制 116
6.3.3 仿真實例 119
6.4 變體飛行器雙信號切換多胞系統的魯棒控制 125
6.4.1 大包線跨區域變形飛行特徵分析 125
6.4.2 基於權值速率有界的時變參數多胞系統穩定性 127
6.4.3 大包線內跨區域變形飛行穩定性分析——區域內飛行 131
6.4.4 大包線內跨區域變形飛行穩定性分析——跨域飛行 136
6.4.5 雙信號切換多胞系統的魯棒變增益控制 141
6.4.6 仿真實例 145
參考文獻 151
第7章 切換系統在飛行器控制中的其他套用 153
7.1 機翼顫振的魯棒自適應切換控制 153
7.1.1 問題描述 154
7.1.2 比例-積分增益矩陣不變的情況 156
7.1.3 比例增益矩陣可變的情況 161
7.1.4 仿真實例 165
7.2 航空電液伺服系統魯棒自適應切換控制 170
7.2.1 問題描述 170
7.2.2 仿真實例 176
7.3 高超聲速飛行器切換多胞自適應增穩控制 180
7.3.1 相關定理 180
7.3.2 問題描述 181
7.3.3 自適應增穩增益調度控制器設計 183
7.3.4 穩定性分析 185
7.3.5 仿真實例 189
參考文獻 192
第8章 總結與展望 194
