水面无人艇运动建模与规划控制

本书系统深入地总结了编者们所在团队多年来在水面无人艇运动建模、运动规划和运动控制等方面取得的主要研究成果。内容涵盖水面无人艇操纵运动数学模型、水面无人艇操纵运动模型辨识、水面无人艇运动规划算法设计与试验验证、水面无人艇运动控制理论与制导方法、水面无人艇航向航速运动控制,以及水面无人艇路径跟踪控制。本书可供船舶海洋工程、控制科学与工程、交通信息工程及控制、交通运输工程等学科的研究生和航海技术、船舶电子电气工程、自动化等专业的高年级本科生作为教材或参考书,也可供相关领域的学者和工程技术人员参考。

第1章  绪论1. 1  水面无人艇概述……………………………………………………………… 21. 2  水面无人艇运动规划与控制研究现状…………………………………… 15本章参考文献……………………………………………………………………… 27第2章  水面无人艇运动建模2. 1  水面无人艇操纵运动数学模型…………………………………………… 362. 2  水面无人艇操纵运动模型辨识…………………………………………… 472. 3  本章小结…………………………………………………………………… 101本章参考文献…………………………………………………………………… 102第3章  水面无人艇运动规划3. 1  面向多障碍物环境的无人艇运动规划方法……………………………… 1063. 2  面向受限水域的无人艇运动规划方法…………………………………… 1223. 3  面向风和流干扰的无人艇运动规划方法………………………………… 1303. 4  基于Dyna-H 框架的路径规划方法……………………………………… 1413. 5  改进RRT∗Smart 方法应用于水面无人艇局部路径规划……………… 1493. 6  本章小结…………………………………………………………………… 157本章参考文献…………………………………………………………………… 157第4章  水面无人艇运动控制理论与制导方法4. 1  水面无人艇运动控制理论方法…………………………………………… 1604. 2  水面无人艇的制导方法…………………………………………………… 1704. 3  本章小结…………………………………………………………………… 174本章参考文献…………………………………………………………………… 174第5章  水面无人艇航向航速运动控制5. 1  水面无人艇航速控制……………………………………………………… 1785. 2  水面无人艇航向控制……………………………………………………… 1805. 3  水面无人艇航向航速协同控制器设计…………………………………… 1875. 4  本章小结…………………………………………………………………… 194本章参考文献…………………………………………………………………… 195第6章  水面无人艇路径跟踪控制6. 1  水面无人艇路径跟踪控制结构设计……………………………………… 1986. 2  自适应路径跟踪控制器的设计与实现…………………………………… 1986. 3  基于LOS 的路径跟踪控制器设计与实现………………………………… 2046. 4  基于IILOS 的路径跟踪控制器设计与实现……………………………… 2136. 5  本章小结…………………………………………………………………… 214本章参考文献…………………………………………………………………… 215