預設性能控制及其航天應用

第1章 概論
 1.1 預設性能控制的概念
 1.2 預設性能控制研究現(xiàn)狀
 1.2.1 靜態(tài)增益／動態(tài)預設性能控制
 1.2.2 指數(shù)收斂／有限時間／約定時間預設性能控制
 1.2.3 時間／事件驅動預設性能控制
 1.2.4 標稱／容錯預設性能控制
 1.2.5 全狀態(tài)／部分狀態(tài)反饋預設性能控制
 1.3 航天器預設性能控制研究背景與需求
 1.4 本書內容安排
 參考文獻
第2章 預設性能控制基本方法
 2.1 引言
 2.2 預設性能控制框架與實現(xiàn)步驟
 2.2.1 預設性能約束
 2.2.2 無約束化映射
 2.2.3 非線性控制器設計
 2.3 大型互聯(lián)非線性系統(tǒng)的預設性能控制
 2.3.1 大型互聯(lián)非線性系統(tǒng)描述
 2.3.2 預設性能控制器設計
 2.3.3 穩(wěn)定性分析
 2.4 典型非線性系統(tǒng)控制仿真
 2.4.1 二階互聯(lián)非線性系統(tǒng)協(xié)同控制仿真
 2.4.2 二階互聯(lián)倒立擺控制仿真
 2.4.3 彈簧—質量塊一阻尼器系統(tǒng)控制仿真
 2.5 本章小結
 參考文獻
第3章 自適應動態(tài)預設性能控制
 3.1 引言
 3.2 廣義動力學系統(tǒng)的自適應動態(tài)預設性能控制方法
 3.2.1 廣義動力學系統(tǒng)描述
 3.2.2 預設性能約束與模型轉化
 3.2.3 自適應動態(tài)預設性能控制器設計
 3.2.4 穩(wěn)定性分析
 3.3 航天器姿態(tài)自適應動態(tài)預設性能控制
 3.3.1 航天器姿態(tài)運動模型
 3.3.2 姿態(tài)控制器
 3.3.3 仿真驗證
 3.4 本章小結
 參考文獻
第4章 數(shù)據(jù)驅動動態(tài)預設性能控制
 4.1 引言
 4.2 數(shù)據(jù)驅動的動態(tài)預設性能控制方法
 4.2.1 系統(tǒng)模型與問題描述
 4.2.2 基準預設性能控制器設計
 4.2.3 穩(wěn)定性證明
 4.2 _4數(shù)據(jù)驅動補償控制器設計
 4.3 剛性航天器姿態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)驅動預設性能控制
 4.3.1 剛性航天器姿態(tài)運動模型
 4.3.2 數(shù)據(jù)驅動預設性能控制器設計
 4.3.3 仿真驗證
 4.4 分布式航天器系統(tǒng)姿態(tài)協(xié)同數(shù)據(jù)驅動預設性能控制
 4.4.1 分布式航天器姿態(tài)協(xié)同控制問題描述
 4.4.2 分布式數(shù)據(jù)驅動預設性能控制器設計
 4.4.3 仿真驗證
 4.5 本章小結
 參考文獻
第5章 有限時間預設性能控制
 5.1 引言
 5.2 有限時間預設性能控制方法
 5.2.1 問題描述與基本假設
 5.2.2 有限時間性能函數(shù)設計
 5.2.3 有限時間穩(wěn)定流形構造
 5.2.4 有限時間預設性能控制器設計
 5.2.5 穩(wěn)定性分析
 5.3 二階機械系統(tǒng)的有限時間預設性能控制
 5.3.1 二階機械系統(tǒng)描述
 5.3.2 有效性仿真驗證
 5.3.3 魯棒性仿真驗證
 5.3.4 對比仿真驗證
 5.4 本章小結
 參考文獻
第6章 約定時間預設性能控制
 6.1 引言
 6.2 基于雙層性能函數(shù)的約定時間預設性能控制方法
 6.2.1 問題描述與基本假設
 6.2.2 雙層約定時間預設性能控制框架及其性能函數(shù)設計
 6.2.3 約定時間預設性能控制器設計
 6.2.4 穩(wěn)定性分析
 6.3 航天器姿態(tài)約定時間預設性能控制
 6.3.1 基于姿態(tài)角和姿態(tài)角速度雙層約束的控制器設計
 6.3.2 穩(wěn)定性分析
 6.3.3 仿真驗證
 6.4 高階非線性系統(tǒng)約定時間預設性能控制
 6.4.1 問題描述與基本假設
 6.4.2 約定時間穩(wěn)定性能函數(shù)的高階可導性
 6.4.3 基于反步法的約定時間預設性能控制器設計
 6.4.4 仿真驗證
 6.5 本章小結
 參考文獻
第7章 事件驅動容錯預設性能控制
 7.1 引言
 7.2 事件驅動容錯預設性能控制方法
 7.2.1 問題描述
 7.2.2 執(zhí)行器故障建模與基本假設
 7.2.3 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡近似
 7.2.4 控制器設計
 7.2.5 穩(wěn)定性分析
 7.3 柔性航天器姿態(tài)事件驅動預設性能控制
 7.3.1 柔性航天器姿態(tài)運動模型
 7.3.2 姿態(tài)控制器設計
 7.3.3 姿態(tài)鎮(zhèn)定仿真驗證
 7.3.4 姿態(tài)跟蹤控制仿真驗證
 7.4 本章小結
 參考文獻
第8章 部分狀態(tài)反饋預設性能控制
 8.1 引言
 8.2 基于觀測器的預設性能控制方法
 8.2.1 問題描述與基本假設
 8.2.2 有限時間微分觀測器設計
 8.2.3 控制器設計
 8.2.4 穩(wěn)定性分析
 8.3 組合體航天器部分狀態(tài)反饋姿態(tài)預設性能控制
 8.3.1 組合體航天器姿態(tài)運動模型
 8.3.2 控制器設計與魯棒分配
 8.3.3 仿真驗證
 8.4 本章小結
 參考文獻
第9章 典型航天任務的預設性能控制
 9.1 引言
 9.2 空間非合作目標自主視線交會控制
 9.2.1 空間非合作目標視線交會問題描述
 9.2.2 空間自主交會的約定時間預設性能控制
 9.2.3 仿真驗證
 9.3 繩系衛(wèi)星拋擲控制
 9.3.1 繩系衛(wèi)星拋擲控制問題描述
 9.3.2 繩系衛(wèi)星拋擲的事件驅動預設性能控制
 9.3.3 仿真驗證
 9.4 平動點軌道目標交會控制
 9.4.1 平動點軌道相對運動模型
 9.4.2 平動點軌道交會的有限時間預設性能控制
 9.4.3 仿真驗證
 9.5 本章小結
 參考文獻