多无人机协同编队跟踪控制技术与应用

第1章绪论 001
1.1 研究背景 001
1.2 国内外研究现状 003
1.2.1 协同编队控制研究现状 003
1.2.2 编队跟踪控制研究现状 006
1.2.3 协同控制应用研究现状 007
1.3 本书的主要内容和特色 008
第2章基础知识 011
2.1 基本概念和符号 011
2.2 图论 011
2.3 矩阵理论 012
2.4 向量及矩阵不等式 013
2.5 线性系统理论 013
2.6 本章小结 014
第3章多无人机系统建模 015
3.1 多无人机群系统 015
3.1.1 四旋翼无人机建模 015
3.1.2 固定翼无人机建模 018
3.2 多无人机协同控制体系结构 020
3.3 本章小结 021
第4章状态时延下的编队跟踪控制 022
4.1 引言 022
4.2 状态时延下的时变编队跟踪控制 022
4.2.1 问题描述 022
4.2.2 编队跟踪协议设计 023
4.2.3 编队跟踪稳定性分析 024
4.2.4 数值仿真 027
4.3 状态时延下的分组编队跟踪控制 030
4.3.1 问题描述 030
4.3.2 编队跟踪控制协议设计 031
4.3.3 编队跟踪稳定性分析 032
4.3.4 数值仿真 039
4.4 本章小结 044
第5章通信受限下的编队跟踪控制 045
5.1 引言 045
5.2 事件触发通信下的编队控制 046
5.2.1 问题描述 046
5.2.2 编队及事件触发协议设计 047
5.2.3 编队稳定性分析 048
5.2.4 数值仿真 054
5.3 事件触发通信下的编队跟踪控制 057
5.3.1 问题描述 057
5.3.2 编队跟踪及事件触发协议设计 058
5.3.3 编队跟踪稳定性分析 059
5.3.4 数值仿真 063
5.4 本章小结 066
第6章有限时间下的编队跟踪控制 067
6.1 引言 067
6.2 有限时间事件触发编队跟踪控制 067
6.2.1 问题描述 067
6.2.2 事件触发编队跟踪协议设计 069
6.2.3 编队跟踪稳定性分析 069
6.2.4 数值仿真 073
6.3 有限时间时变编队合围跟踪控制 075
6.3.1 问题描述 075
6.3.2 时变编队合围跟踪协议设计 076
6.3.3 编队合围跟踪稳定性分析 077
6.3.4 数值仿真 084
6.4 本章小结 087
第7章网络攻击下的编队跟踪控制 088
7.1 引言 088
7.2 基于隐私保护的安全编队控制 088
7.2.1 问题描述 089
7.2.2 基于量化数据和事件触发机制的控制律设计 090
7.2.3 Paillier加密系统和加密控制架构的设计 093
7.2.4 编队控制稳定性分析 096
7.2.5 数值仿真 101
7.3 拜占庭攻击下的弹性编队跟踪控制 104
7.3.1 问题描述 104
7.3.2 弹性状态观测器设计与分析 107
7.3.3 编队跟踪控制器设计与分析 112
7.3.4 数值仿真 113
7.4 本章小结 116
第8章多无人机编队跟踪控制仿真验证 117
8.1 引言117
8.2 多无人机协同运输系统编队跟踪控制 118
8.2.1 问题描述 119
8.2.2 编队跟踪控制协议设计 122
8.2.3 编队跟踪稳定性分析 123
8.2.4 ROS／GAZEBO仿真验证 127
8.3 离散时间多无人机协同运输系统编队跟踪控制 130
8.3.1 问题描述 130
8.3.2 编队跟踪控制协议设计 131
8.3.3 编队跟踪稳定性分析 132
8.3.4 ROS／GAZEBO仿真验证 136
8.4 本章小结 140
第9章多无人机编队跟踪控制实验验证 141
9.1 引言 141
9.2 多无人机时变编队与避障控制 142
9.2.1 问题描述 142
9.2.2 时变编队与避障协议设计 143
9.2.3 时变编队与避障控制稳定性分析 146
9.2.4 OptiTrack／Tello实验验证 151
9.3 大规模无人机最优编队跟踪控制 157
9.3.1 问题描述 157
9.3.2 最优编队跟踪控制协议设计 160
9.3.3 最优编队跟踪控制稳定性分析 163
9.3.4 虚实结合实验验证 167
9.4 本章小结 171
参考文献 173