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商品簡介
目次
商品簡介
本書以實際工程應用為背景，立足於國防技術前沿，從導引頭系統小型化需求出發，全面介紹了捷聯導引頭穩定與跟蹤技術的可行性及具體實現方法，並對其理論基礎、實現技術、系統建模與仿真、工程應用及研究進展等相關問題進行了比較系統而深入的闡述。
全書共分12章，系統、全面地介紹了捷聯導引頭穩定與跟蹤技術的工程應用背景、動力學模型、穩定控制原理及其數字實現方法、魯棒控制器設計、角跟蹤技術、MATLAB建模與仿真、研究進展及展望等。本書內容翔實，覆蓋面廣，具有系統性和專業性強，著作內容自成體系等特點，並具有一定的實用價值。
本書主要為從事制導與伺服控制專業的科研人員和工程技術人員提供理論和實踐指導，也適合作為高等學校自動控制、電子信息、導航與制導控制等相關專業的大學高年級本科生和研究生的教學參考用書，也可供從事相關專業的工程技術人員和科研人員參考。
全書共分12章，系統、全面地介紹了捷聯導引頭穩定與跟蹤技術的工程應用背景、動力學模型、穩定控制原理及其數字實現方法、魯棒控制器設計、角跟蹤技術、MATLAB建模與仿真、研究進展及展望等。本書內容翔實，覆蓋面廣，具有系統性和專業性強，著作內容自成體系等特點，並具有一定的實用價值。
本書主要為從事制導與伺服控制專業的科研人員和工程技術人員提供理論和實踐指導，也適合作為高等學校自動控制、電子信息、導航與制導控制等相關專業的大學高年級本科生和研究生的教學參考用書，也可供從事相關專業的工程技術人員和科研人員參考。
目次
第1章 緒論
1.1 工程應用背景與意義
1.2 國內外研究動態及發展趨勢
1.2.1 捷聯式導引頭與制導控制一體化技術研究狀況
1.2.2 視線穩定平臺及其控制技術研究狀況
1.2.3 目標跟蹤與視線角速率提取技術研究狀況
1.2.4 國內外研究現狀及發展趨勢
1.3 本書的主要內容和特色
第2章 轉動剛體運動學與動力學理論
2.1 剛體運動學
2.1.1 點的位置向量及其表示方法
2.1.2 方向余弦矩陣及其正交性
2.1.3 剛體的歐拉（Euler）角
2.1.4 哥氏（Coriolis）定理
2.2 四元數與剛體定位
2.2.1 四元數基本理論
2.2.2 四元數描述剛體定點轉動
2.2.3 四元數微分方程及其數值求解
2.2.4 四元數與方向余弦、歐拉角的關係
2.3 剛體動力學
2.3.1 轉動慣量
2.3.2 剛體動量矩與動量矩定理
2.3.3 歐拉動力學方程
2.4 本章小結
第3章 魯棒控制理論
3.1 魯棒控制數學基礎
3.1.1 空間概念
3.1.2 矩陣的奇異值
3.1.3 向量和矩陣的范數
3.1.4 信號和系統的范數
3.1.5 H范數與Riccati方程
3.1.6 靈敏度函數和補靈敏度函數
3.1.7 控制系統的穩定性
3.1.8 李雅普諾夫方程
3.1.9 線性分式變換
3.2 魯棒控制基本思想
3.3 不確定性的描述
3.3.1 非結構不確定性
3.3.2 結構不確定性
3.4 H控制理論
3.4.1 H標準控制問題
3.4.2 H標準控制包含的控制問題
3.4.3 不確定系統的魯棒穩定性與魯棒性能
3.5 本章小結
第4章 目標跟蹤與濾波理論
4.1 卡爾曼濾波理論
4.1.1 卡爾曼濾波的基本思想
4.1.2 離散型卡爾曼濾波基本方程
4.1.3 卡爾曼濾波器運行機制
4.1.4 連續隨機系統的離散化
4.2 目標機動模型
4.2.1 常速度模型
4.2.2 常加速度模型
4.2.3 相關噪聲模型
4.3 常增益目標跟蹤濾波器
4.3.1 α-β-γ濾波器
4.3.2 α-β濾波器
4.4 本章小結
第5章 導引頭視線平臺空域穩定技術
5.1 導引頭概述
5.2 空域穩定原理
5.2.1 直接視線穩定
5.2.2 間接視線穩定
5.3 空域穩定方式
5.3.1 動力陀螺穩定
5.3.2 積分陀螺穩定
5.3.3 速率陀螺穩定
5.3.4 捷聯穩定
5.4 速率陀螺穩定平臺性能分析
5.4.1 穩定平臺構成與原理
5.4.2 穩定回路控制系統分析
5.4.3 穩定平臺性能評估
5.4.4 穩定平臺系統設計原則
5.5 捷聯穩定平臺
5.5.1 捷聯穩定平臺概念
5.5.2 捷聯穩定需要解決的問題
5.6 本章小結
第6章 捷聯式天線平臺系統動力學模型
6.1 平臺系統結構與坐標系定義及變換
6.1.1 系統結構配置
6.1.2 坐標系定義與坐標變換
6.2 平臺框架運動學關係
6.2.1 框架角速度
6.2.2 框架角加速度
6.3 平臺框架動力學建模及其特性分析
6.3.1 內框動力學模型
6.3.2 外框動力學模型
6.3.3 動力學模型仿真分析
6.4 天線平臺控制對象數學模型
6.5 本章小結
第7章 捷聯式天線平臺的穩定性能研究及其數字控制技術
7.1 捷聯穩定原理
7.2 捷聯式天線平臺的穩定控制方案及穩定性能研究
7.2.1 天線平臺的捷聯穩定方案
7.2.2 捷聯穩定性能仿真分析
7.3 捷聯式天線平臺的2種穩定實現方法
7.3.1 角速度補償方法
7.3.2 角位置補償方法
7.3.3 仿真結果與分析
7.4 捷聯式天線平臺數字穩定技術及仿真
7.4.1 天線捷聯穩定的離散遞推算法
7.4.2 數字仿真結果
7.5 本章小結
第8章 捷聯式天線平臺魯棒兩自由度H控制器設計
8.1 具有擾動補償的魯棒兩自由度H控制器的提出
8.1.1 魯棒兩自由度H控制器結構
8.1.2 魯棒兩自由度H控制器性能
8.2 模型的不確定性分解及標準H控制問題的形成
8.2.1 模型的不確定性分解
8.2.2 化為標準H控制問題
8.2.3 廣義受控對象的狀態空間實現
8.3 捷聯式天線穩定平臺系統不確定性模型的建立
8.3.1 控制對象數學模型的不確定性分析
8.3.2 系統參數描述及穩定性判定
8.4 捷聯式天線穩定平臺具有擾動補償的魯棒兩自由度H控制器設計
8.4.1 期望性能要求
8.4.2 權函數的選取
8.4.3 設計及仿真結果
8.5 本章小結
第9章 捷聯式天線平臺的角跟蹤系統設計
9.1 角跟蹤系統總體設計思想
9.2 角跟蹤系統數學建模
9.3 機動目標跟蹤及視線角速率的估計
9.3.1 單通道濾波模型
9.3.2 仿真結果與分析
9.4 雙通道耦合目標跟蹤濾波器設計
9.4.1 兩通道耦合濾波模型建立
9.4.2 濾波參數的確定
9.5 目標跟蹤濾波與捷聯穩定控制系統閉環仿真
9.6 本章小結
第10章 MATLAB控制系統設計工具介紹
10.1 基於sIMuLINK模型的圖形用戶接口工具
10.2 MATIAB工具箱
l0.2.1 控制系統工具箱
10.2.2 魯棒控制工具箱
10.3 基於MATIAB／dSPACE的半實物仿真工具
10.3.1 MATIAB／dSPACE半實物仿真思想
10.3.2 MATIAB／dSPACE集成仿真系統
10.3.3 利用dSPACE進行控制系統的開發
10.4 本章小結
第11章 捷聯式穩定平臺MATLAB數學建模與仿真
11.1 SIMULINK建模
……
第12章 捷聯導引頭技術研究發展及展望
參考文獻
1.1 工程應用背景與意義
1.2 國內外研究動態及發展趨勢
1.2.1 捷聯式導引頭與制導控制一體化技術研究狀況
1.2.2 視線穩定平臺及其控制技術研究狀況
1.2.3 目標跟蹤與視線角速率提取技術研究狀況
1.2.4 國內外研究現狀及發展趨勢
1.3 本書的主要內容和特色
第2章 轉動剛體運動學與動力學理論
2.1 剛體運動學
2.1.1 點的位置向量及其表示方法
2.1.2 方向余弦矩陣及其正交性
2.1.3 剛體的歐拉（Euler）角
2.1.4 哥氏（Coriolis）定理
2.2 四元數與剛體定位
2.2.1 四元數基本理論
2.2.2 四元數描述剛體定點轉動
2.2.3 四元數微分方程及其數值求解
2.2.4 四元數與方向余弦、歐拉角的關係
2.3 剛體動力學
2.3.1 轉動慣量
2.3.2 剛體動量矩與動量矩定理
2.3.3 歐拉動力學方程
2.4 本章小結
第3章 魯棒控制理論
3.1 魯棒控制數學基礎
3.1.1 空間概念
3.1.2 矩陣的奇異值
3.1.3 向量和矩陣的范數
3.1.4 信號和系統的范數
3.1.5 H范數與Riccati方程
3.1.6 靈敏度函數和補靈敏度函數
3.1.7 控制系統的穩定性
3.1.8 李雅普諾夫方程
3.1.9 線性分式變換
3.2 魯棒控制基本思想
3.3 不確定性的描述
3.3.1 非結構不確定性
3.3.2 結構不確定性
3.4 H控制理論
3.4.1 H標準控制問題
3.4.2 H標準控制包含的控制問題
3.4.3 不確定系統的魯棒穩定性與魯棒性能
3.5 本章小結
第4章 目標跟蹤與濾波理論
4.1 卡爾曼濾波理論
4.1.1 卡爾曼濾波的基本思想
4.1.2 離散型卡爾曼濾波基本方程
4.1.3 卡爾曼濾波器運行機制
4.1.4 連續隨機系統的離散化
4.2 目標機動模型
4.2.1 常速度模型
4.2.2 常加速度模型
4.2.3 相關噪聲模型
4.3 常增益目標跟蹤濾波器
4.3.1 α-β-γ濾波器
4.3.2 α-β濾波器
4.4 本章小結
第5章 導引頭視線平臺空域穩定技術
5.1 導引頭概述
5.2 空域穩定原理
5.2.1 直接視線穩定
5.2.2 間接視線穩定
5.3 空域穩定方式
5.3.1 動力陀螺穩定
5.3.2 積分陀螺穩定
5.3.3 速率陀螺穩定
5.3.4 捷聯穩定
5.4 速率陀螺穩定平臺性能分析
5.4.1 穩定平臺構成與原理
5.4.2 穩定回路控制系統分析
5.4.3 穩定平臺性能評估
5.4.4 穩定平臺系統設計原則
5.5 捷聯穩定平臺
5.5.1 捷聯穩定平臺概念
5.5.2 捷聯穩定需要解決的問題
5.6 本章小結
第6章 捷聯式天線平臺系統動力學模型
6.1 平臺系統結構與坐標系定義及變換
6.1.1 系統結構配置
6.1.2 坐標系定義與坐標變換
6.2 平臺框架運動學關係
6.2.1 框架角速度
6.2.2 框架角加速度
6.3 平臺框架動力學建模及其特性分析
6.3.1 內框動力學模型
6.3.2 外框動力學模型
6.3.3 動力學模型仿真分析
6.4 天線平臺控制對象數學模型
6.5 本章小結
第7章 捷聯式天線平臺的穩定性能研究及其數字控制技術
7.1 捷聯穩定原理
7.2 捷聯式天線平臺的穩定控制方案及穩定性能研究
7.2.1 天線平臺的捷聯穩定方案
7.2.2 捷聯穩定性能仿真分析
7.3 捷聯式天線平臺的2種穩定實現方法
7.3.1 角速度補償方法
7.3.2 角位置補償方法
7.3.3 仿真結果與分析
7.4 捷聯式天線平臺數字穩定技術及仿真
7.4.1 天線捷聯穩定的離散遞推算法
7.4.2 數字仿真結果
7.5 本章小結
第8章 捷聯式天線平臺魯棒兩自由度H控制器設計
8.1 具有擾動補償的魯棒兩自由度H控制器的提出
8.1.1 魯棒兩自由度H控制器結構
8.1.2 魯棒兩自由度H控制器性能
8.2 模型的不確定性分解及標準H控制問題的形成
8.2.1 模型的不確定性分解
8.2.2 化為標準H控制問題
8.2.3 廣義受控對象的狀態空間實現
8.3 捷聯式天線穩定平臺系統不確定性模型的建立
8.3.1 控制對象數學模型的不確定性分析
8.3.2 系統參數描述及穩定性判定
8.4 捷聯式天線穩定平臺具有擾動補償的魯棒兩自由度H控制器設計
8.4.1 期望性能要求
8.4.2 權函數的選取
8.4.3 設計及仿真結果
8.5 本章小結
第9章 捷聯式天線平臺的角跟蹤系統設計
9.1 角跟蹤系統總體設計思想
9.2 角跟蹤系統數學建模
9.3 機動目標跟蹤及視線角速率的估計
9.3.1 單通道濾波模型
9.3.2 仿真結果與分析
9.4 雙通道耦合目標跟蹤濾波器設計
9.4.1 兩通道耦合濾波模型建立
9.4.2 濾波參數的確定
9.5 目標跟蹤濾波與捷聯穩定控制系統閉環仿真
9.6 本章小結
第10章 MATLAB控制系統設計工具介紹
10.1 基於sIMuLINK模型的圖形用戶接口工具
10.2 MATIAB工具箱
l0.2.1 控制系統工具箱
10.2.2 魯棒控制工具箱
10.3 基於MATIAB／dSPACE的半實物仿真工具
10.3.1 MATIAB／dSPACE半實物仿真思想
10.3.2 MATIAB／dSPACE集成仿真系統
10.3.3 利用dSPACE進行控制系統的開發
10.4 本章小結
第11章 捷聯式穩定平臺MATLAB數學建模與仿真
11.1 SIMULINK建模
……
第12章 捷聯導引頭技術研究發展及展望
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