无人集群系统智能协同作战正在成为未来军事智能化的必然发展趋势，依赖于信息交互、感知认知、决策规划、制导控制等方面的技术。协同制导控制作为执行层的主要内容，可以为无人集群系统提供有利的时间和空间保障，是当前学术界和产业界共同关注的研究热点。本书围绕集群系统编队合围控制理论及应用进行系统介绍，分别总结了一致性控制、编队控制、编队跟踪控制、合围控制及编队-合围控制五个方面的内容，并把相关理论成果在无人机集群上进行了应用验证。
样章试读
目录
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第1章概论001
1.1概念内涵及应用前景001
1.2研究现状009
1.2.1集群系统一致性控制009
1.2.2集群系统编队控制012
1.2.3集群系统编队跟踪控制015
1.2.4集群系统合围控制015
1.2.5集群系统编队合围控制017
1.3有待解决的问题017
1.4本书内容安排019
1.5本章小结024第2章基本概念和理论025
2.1图论025
2.2线性空间一致性分解027
2.3矩阵理论027
2.4线性系统理论028
2.5奇异系统理论030
2.6本章小结031第3章集群系统一致性控制032
3.1引言032
3.2问题描述033
3.3一致性问题转化及初步结果035
3.4状态实用一致性分析038
3.5数值仿真045
3.6本章小结047第4章集群系统编队控制049
4.1引言049
4.2延迟条件下的时变状态编队控制050
4.2.1问题描述050
4.2.2时变状态编队收敛性分析052
4.2.3状态编队可行性分析及协议设计055
4.2.4数值仿真059
4.3时变输出编队控制063
4.3.1问题描述064
4.3.2时变输出编队收敛性分析065
4.3.3输出编队可行性分析及协议设计068
4.3.4数值仿真075
4.4无人机集群时变编队控制及实验验证078
4.4.1问题描述078
4.4.2无人机集群时变编队分析及协议设计079
4.4.3四旋翼无人机编队平台介绍084
4.4.4基于四旋翼无人机的时变编队仿真及实验085
4.5本章小结090第5章拓扑切换条件下的集群系统编队控制091
5.1引言091
5.2无向拓扑切换下的时变状态编队控制092
5.2.1问题描述092
5.2.2无向拓扑切换下的时变编队收敛性分析093
5.2.3无向拓扑切换下的时变编队可行性及协议设计095
5.2.4数值仿真100
5.3有向拓扑切换下的时变状态编队控制102
5.3.1问题描述103
5.3.2有向拓扑切换下的时变编队收敛性分析104
5.3.3有向拓扑切换下的时变编队可行性分析及协议设计109
5.3.4数值仿真112
5.4拓扑切换下的无人机集群时变编队控制及实验验证114
5.4.1问题描述114
5.4.2拓扑切换下的无人机时变编队分析及协议设计116
5.4.3四旋翼无人机编队平台介绍121
5.4.4基于四旋翼无人机的时变编队仿真及实验122
5.5本章小结129第6章集群系统自适应编队控制130
6.1引言130
6.2固定拓扑下的输出反馈自适应编队控制131
6.2.1问题描述132
6.2.2自适应状态时变编队控制协议设计与分析132
6.2.3数值仿真138
6.3切换拓扑下的状态反馈自适应编队控制142
6.3.1问题描述142
6.3.2自适应状态时变编队控制协议设计与分析143
6.3.3数值仿真147
6.4切换拓扑下的输出反馈自适应编队控制155
6.4.1问题描述155
6.4.2输出反馈自适应编队控制协议设计与分析156
6.4.3数值仿真161
6.5本章小结164第7章集群系统编队跟踪控制165
7.1引言165
7.2具有多领导者的时变编队跟踪控制166
7.2.1问题描述167
7.2.2时变编队跟踪可行性条件分析169
7.2.3时变编队跟踪控制协议设计173
7.2.4数值仿真174
7.3自适应分组时变编队跟踪控制176
7.3.1问题描述176
7.3.2控制协议设计与收敛性分析180
7.3.3数值仿真193
7.4无人机集群时变编队跟踪控制及实验验证202
7.4.1问题分析202
7.4.2无人机集群时变编队跟踪控制分析204
7.4.3无人机集群时变编队跟踪控制协议设计207
7.4.4基于四旋翼无人机的时变编队跟踪仿真及实验209
7.5本章小结214第8章集群系统合围控制215
8.1引言215
8.2延迟条件下正常集群系统状态合围控制216
8.2.1问题描述216
8.2.2状态合围控制分析218
8.2.3状态合围控制协议设计219
8.2.4数值仿真222
8.3延迟条件下奇异集群系统状态合围控制224
8.3.1问题描述224
8.3.2问题转化及初步结果226
8.3.3状态合围控制分析及控制协议设计229
8.3.4数值仿真233
8.4正常集群系统动态输出合围控制234
8.4.1问题描述235
8.4.2输出合围控制分析236
8.4.3输出合围控制协议设计240
8.4.4数值仿真242
8.5本章小结245第9章集群系统编队合围控制246
9.1引言246
9.2状态编队合围控制247
9.2.1问题描述247
9.2.2问题转化及初步结果249
9.2.3状态编队合围控制分析及控制协议设计251
9.2.4数值仿真257
9.3输出编队合围控制259
9.3.1问题描述259
9.3.2问题转化及初步结果261
9.3.3输出编队合围控制分析及控制协议设计265
9.3.4数值仿真270
9.4无人机集群编队合围控制及实验验证273
9.4.1问题描述273
9.4.2无人机集群编队合围控制分析及协议设计275
9.4.3基于四旋翼无人机的编队合围仿真及实验281
9.5本章小结288
参考文献289
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