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無人機智能故障診斷與自適應安全制導控制/無人飛行器智能控制叢書

  • 作者：王斑//穆凌霞//薛向宏|責編:胡文治
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030846167
  • 出版日期：2026/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：205
人民幣：RMB 120 元      售價：元
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內容大鋼
    本書重點針對無人機及其編隊系統在執行對無人機安全性具有很高要求的任務過程中控制領域的科學問題，為解決故障診斷魯棒性不足、容錯控制精度與智能化程度不高及對故障和干擾估計誤差的自適應能力不足等問題，提出針對無人機及其編隊系統，外部環境干擾和故障估計誤差等多源擾動的情況下，無人機智能故障診斷與自適應安全制導控制技術的新方法，可使無人機具備在線監測與故障調節功能，並能在故障情況下自主智能地做出反應，實現對故障的自愈功能，以保證任務的完成及無人機的安全，進一步提升無人機的智能化程度和環境適應性。主要內容包括閉環無人機系統智能診斷方法、自適應滑模容錯控制、過驅動無人機容錯控制分配、多源擾動複合抗擾控制、多無人機協同規劃與制導、故障與輸入飽和下多無人機協同控制。
    本書可供高等學校無人機控制、安全飛行控制等相關專業的高年級本科生、研究生與教研人員閱讀和學習，也可供各研究機構與企業從事該領域研究的科技工作者，以及對無人機故障診斷與安全制導控制感興趣的讀者參考使用。
作者介紹
王斑//穆凌霞//薛向宏|責編:胡文治
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景及意義
  1.2  國內外研究現狀和發展趨勢
    1.2.1  無人機智能故障診斷技術
    1.2.2  無人機自適應安全控制
    1.2.3  多無人機安全制導與控制技術
  1.3  小結
  參考文獻
第2章  模型不確定條件下閉環無人機系統智能故障診斷方法
  2.1  四旋翼無人機模型
  2.2  故障診斷方法
    2.2.1  基於嚴重程度評估的故障診斷方法
    2.2.2  循環神經網路
    2.2.3  循環神經網路學習演算法
  2.3  模擬結果
    2.3.1  執行器故障
    2.3.2  循環神經網路的構建
    2.3.3  學習階段
    2.3.4  故障診斷案例研究
  2.4  實驗結果
    2.4.1  實驗設置描述
    2.4.2  真實飛行故障診斷結果
  2.5  小結
  參考文獻
第3章  基於音頻信號的無人機故障診斷方法
  3.1  概述
  3.2  預備知識
    3.2.1  傅里葉變換
    3.2.2  短時傅里葉變換
  3.3  音頻數據集的獲取和預處理
    3.3.1  音頻信號的獲取
    3.3.2  對音頻信號進行預處理
  3.4  語譜圖的獲取和融合
    3.4.1  STFT語譜圖
    3.4.2  Mel語譜圖
    3.4.3  特徵圖的融合
  3.5  對音頻信號進行故障診斷實驗
    3.5.1  選取的網路模型
    3.5.2  注意力機制的引入
    3.5.3  實驗結果與分析
  3.6  小結
  參考文獻
第4章  基於趨近律的魯棒滑模控制
  4.1  概述
  4.2  系統建模
  4.3  基於趨近律的滑模控制策略設計
    4.3.1  基於趨近律的滑模控制策略設計
    4.3.2  自適應滑模容錯控制策略設計
  4.4  模擬實驗驗證
  4.5  小結

第5章  過驅動垂直起降無人機自適應容錯控制分配方法
  5.1  預備知識
    5.1.1  鴨式旋轉機翼無人機建模
    5.1.2  問題描述
  5.2  自適應容錯控制策略
    5.2.1  具有模型不確定性的自適應滑模控制器設計
    5.2.2  具有模型不確定性與執行器故障的自適應容錯控制策略設計
  5.3  模擬結果與討論
  5.4  小結
  參考文獻
第6章  自適應複合抗干擾控制
  6.1  概述
  6.2  問題描述
    6.2.1  無人機動力學建模
    6.2.2  系統方程
  6.3  概述
    6.3.1  基準滑模控制器設計
    6.3.2  神經網路自適應控制器設計
    6.3.3  基於干擾觀測器的神經網路自適應控制器設計
  6.4  模擬實驗驗證
  6.5  飛行實驗驗證
  6.6  小結
第7章  基於凸優化演算法的多無人機協同制導
  7.1  凸優化理論基礎
    7.1.1  凸優化問題
    7.1.2  演算法求解
  7.2  基於凸優化演算法的多無人機協同制導
    7.2.1  多無人機協同制導的非凸模型
    7.2.2  多無人機協同制導模型凸化
    7.2.3  求解多無人機協同制導問題
    7.2.4  模擬實驗
  7.3  小結
  參考文獻
第8章  多無人機協同規劃方法關鍵技術研究
  8.1  概述
  8.2  問題描述
  8.3  基於長機僚機法的編隊隊形航跡規劃
    8.3.1  多無人機隊形約束
    8.3.2  基於相對位置的長機僚機法
    8.3.3  基於動態窗口法的多無人機航跡規劃
  8.4  多無人機規劃模擬實驗
    8.4.1  多無人機編隊隊形變換模擬
    8.4.2  障礙物環境下多無人機編隊隊形變換模擬
  8.5  小結
  參考文獻
第9章  輸入飽和下多無人機連通性保持控制
  9.1  問題描述
    9.1.1  動力學建模
    9.1.2  通信模型
    9.1.3  控制目標

    9.1.4  相關引理
  9.2  控制器設計
    9.2.1  有界驅動的位置控制協調控制器設計
    9.2.2  姿態控制器設計
  9.3  數值模擬
    9.3.1  五架無人機的模擬
    9.3.2  與相關文獻的比較
  9.4  小結
  參考文獻
第10章  可恢復故障下多無人機連通性保持控制
  10.1  可恢復通信故障描述
  10.2  問題描述
    10.2.1  動力學建模
    10.2.2  通信建模
    10.2.3  控制目標
    10.2.4  相關引理
  10.3  勢函數法
  10.4  基於勢函數的多無人機連通性保持控制器設計
    10.4.1  基於勢函數的位置控制器設計
    10.4.2  基於滑模控制的姿態控制器設計
  10.5  可恢復故障下多無人機集群連通性保持控制方法模擬模擬
  10.6  小結
  參考文獻

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