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音像帆船建模与运动控制沈智鹏
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目录章 绪论 11.1 帆船运动与控制机理 21.2 帆船气动力数值计算研究现状 41.3 帆船路径规划研究现状 51.4 帆船运动控制研究现状 6参考文献 7第2章 帆船气动力数值计算与建模 102.1 帆船整体气动力能的数值计算 102.1.1 帆船气动力分析 112.1.2 数值模拟模型 122.1.3 帆船整体气动力能分析 152.1.4 帆船整体气动力数据库建立 182.2 帆船操纵运动数学建模与 2.2.1 帆船操纵运动数学建模 242.2.2 帆船操纵运动 28. 帆船操纵可控区与帆舵联合操纵策略 34..1 均匀风下帆船操纵可控区分析 35..2 帆船帆舵联合操纵策略 40参考文献 44第3章 帆船航速极值搜索控制在线优化 453.1 帆船航速的经典扰动极值搜索控制在线优化 453.1.1 问题描述 453.1.2 方案设计 473.1.3 稳定分析 483.1.4 研究 503.2 帆船航速的无稳态振荡扰动极值搜索控制在线优化 553.2.1 问题描述 563.2.2 方案设计 563.. 稳定分析 573.2.4 研究 623.3 帆船航速的传统滑模极值搜索控制在线优化 673.3.1 问题描述 683.3.2 方案设计 683.3.3 稳定分析 713.3.4 研究 733.4 帆船航速的无稳态振荡滑模极值搜索控制在线优化 773.4.1 问题描述 773.4.2 方案设计 773.4.3 稳定分析 793.4.4 研究 81参考文献 85第4章 帆船全局和局部路径规划 884.1 基于改进蚁群算法的帆船全局路径规划 884.1.1 基本蚁群算法 884.1.2 带风向因素的改进蚁群算法环境建模 904.1.3 改进蚁群算法启发函数设计 924.1.4 改进蚁群算法信息素更新规则 934.1.5 改进蚁群算法步骤 944.1.6 研究 964.2 基于切向选择人工势场法的帆船局部路径规划 1024.2.1 引力势场 1034.2.2 斥力势场 1044.. 逆风风力势场 1064.2.4 切向选择人工势场法步骤 1074.2.5 研究 1084.3 基于切向角度补偿人工势场法的帆船局部路径规划 1124.3.1 帆船角度补偿 1124.3.2 切向角度补偿人工势场法步骤 1134.3.3 研究 115参考文献 124第5章 帆船航向自适应动态面控制 1265.1 控制增益未知的帆船自适应动态面航向控制 1265.1.1 问题描述 1275.1.2 自适应动态面航向控制器设计 1275.2 输入受限帆船的自适应递归滑模动态面航向控制 1385.2.1 问题描述 1385.2.2 自适应递归滑模动态面航向控制器设计 1395.. 研究 1465.3 基于非仿模型的输入受限帆船自适应动态面航向控制 1505.3.1 问题描述 1505.3.2 参数自适应递归滑模动态面航向控制器设计 1525.3.3 研究 158参考文献 162第6章 帆船路径跟踪动态面控制 1646.1 基于积分LOS的帆船路径跟踪动态面控制 1646.1.1 问题描述 1656.1.2 路径跟踪控制器设计 1686.1.3 研究 1736.2 带迎风换舷策略的帆船路径跟踪动态面控制 1786.2.1 问题描述 1786.2.2 迎风换舷策略设计 1806.. 路径跟踪控制器设计 1816.2.4 研究 1856.3 带有速度调节的帆船路径跟踪动态面控制 1896.3.1 问题描述 1906.3.2 路径跟踪控制器设计 1916.3.3 研究 195参考文献 201
本书是作者在帆船建模与运动控制方面的研究成果,涵盖帆船的气动力数值计算、操纵运动数建模帆舵合操纵策略、航速在线优化、路径规划、航向控制、路径跟踪等问题,研究内容较为全面、紧密相扣
本专著系统深入地总结作者多年来在帆船建模与运动控制理论、方和技应用等方面取得的研究成果,涵盖帆船运动建模、航速在线优化、路径规划、跟踪控制等问题,结合极值搜索、蚁群算法、动态面技术、扩张状态观测器等前沿理论和方法,设计帆船的航速在线优化方案、路径规划方法和运动控制策略。
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