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內(nèi)容簡介

　　本書是一部以動力定位船舶為研究對象，研究其相互之間存在通信約束以及受到海洋環(huán)境擾動的協(xié)調(diào)編隊控制方法的著作，是作者近年來對動力定位船舶協(xié)調(diào)控制及其相關(guān)領(lǐng)域研究成果的積累和總結(jié)，同時吸收了國內(nèi)外相關(guān)參考文獻的精華部分。本書通過清晰的章節(jié)結(jié)構(gòu)，由淺入深地介紹動力定位船舶的協(xié)調(diào)編隊控制方法，并給出了相應編隊控制方法的仿真驗證結(jié)果，圖文并茂地向讀者展現(xiàn)了動力定位船舶的協(xié)調(diào)編隊控制技術(shù)的精髓。

作者簡介

　　焦建芳：博士，碩士生導師。2014年6月畢業(yè)于哈爾濱工程大學自動化學院控制理論與控制工程專業(yè)，獲得工學博士學位。主要學術(shù)成果：近年來一直從事協(xié)調(diào)編隊控制這一熱點問題的理論研究及其在海事領(lǐng)域的實際應用，在國內(nèi)外自動控制**學術(shù)期刊及國際會議上發(fā)表論文20篇，其中在SCI收錄**期刊IEEE Transactions on Industrial Electronics， Journal of the Franklin Institute，ISA transactions， Neurocomputing 等發(fā)表論文10余篇，在國內(nèi)**期刊《自動化學報》上發(fā)表1篇。授權(quán)發(fā)明專利、實用新型、外觀設(shè)計等專利6項。主持國家自然科學基金青年基金1項。

圖書目錄

目錄
第1章緒論\t1
1．1 動力定位船舶簡介\t1
1．2 動力定位原理介紹\t2
1．3 船舶協(xié)調(diào)編隊的背景和意義\t8
1．4 協(xié)調(diào)編隊控制研究現(xiàn)狀\t10
1．4．1 協(xié)調(diào)控制概述\t10
1．4．2 協(xié)調(diào)編隊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀\t11
1．4．3 多船協(xié)調(diào)編隊的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀\t17
第2章動力定位船舶數(shù)學建模與預備知識\t21
2．1 引言\t21
2．2 參考坐標系\t22
2．3 船舶運動數(shù)學模型\t26
2．3．1 船舶運動學模型\t26
2．3．2 船舶動力學模型\t37
2．3．3 仿真研究中的船舶模型\t45
2．4 海洋環(huán)境模型\t48
2．4．1 風要素與載荷模型\t48
2．4．2 流要素與載荷模型\t52
2．4．3 波浪要素與載荷模型\t54
2．5 相關(guān)引理和數(shù)學基礎(chǔ)知識\t69
2．5．1 李雅普諾夫穩(wěn)定性\t69
2．5．2 圖論\t71
第3章基于虛擬領(lǐng)航者的多DP船無源協(xié)調(diào)編隊控制\t73
3．1 引言\t73
3．2 基于無源性的協(xié)調(diào)控制\t75
3．2．1 基本定義\t75
3．2．2 無源協(xié)調(diào)控制算法\t77
3．2．3 無源協(xié)調(diào)控制穩(wěn)定性分析\t81
3．3 基于虛擬領(lǐng)航者的多DP船無源協(xié)調(diào)編隊算法\t84
3．3．1 協(xié)調(diào)控制器設(shè)計的總體思路\t84
3．3．2 導引系統(tǒng)的設(shè)計\t87
3．3．3 多DP船的協(xié)調(diào)編隊控制器設(shè)計\t90
3．3．4 穩(wěn)定性分析\t93
3．4 仿真試驗\t97
第4章有向通信拓撲下的多DP船無源協(xié)調(diào)編隊控制\t106
4．1 引言\t106
4．2 有向通信拓撲下的多DP船無源協(xié)調(diào)編隊算法\t108
4．2．1 有向圖的基本知識\t108
4．2．2 歐拉-拉格朗日系統(tǒng)的無源性\t110
4．2．3 有向通信下的多DP船無源協(xié)調(diào)編隊控制\t113
4．3 有向通信拓撲下的多DP船混雜協(xié)調(diào)編隊算法\t122
4．3．1 DP船的多任務(wù)模式\t122
4．3．2 混雜控制的基本概念\t123
4．3．3 多任務(wù)模式的DP船混雜協(xié)調(diào)編隊控制\t124
4．4 仿真試驗\t128

第5章基于虛擬領(lǐng)航者的多DP船魯棒協(xié)調(diào)編隊控制\t135
5．1 引言\t135
5．2 基于虛擬領(lǐng)航者的多DP船協(xié)調(diào)編隊控制\t136
5．2．1 虛擬領(lǐng)航者的協(xié)調(diào)策略\t136
5．2．2 反步法\t139
5．2．3 多DP船的協(xié)調(diào)編隊控制算法\t140
5．3 基于虛擬領(lǐng)航者的多DP船魯棒協(xié)調(diào)編隊算法\t146
5．3．1 自適應控制\t146
5．3．2 多DP船魯棒協(xié)調(diào)編隊控制算法\t146
5．4 仿真試驗\t154
第6章基于交叉耦合同步的多DP船魯棒協(xié)調(diào)編隊控制\t160
6．1 引言\t160
6．2 基于交叉耦合同步的多DP船協(xié)調(diào)編隊控制\t162
6．2．1 交叉耦合同步方法\t162
6．2．2 多DP船的協(xié)調(diào)編隊控制\t163
6．2．3 穩(wěn)定性分析\t165
6．3 基于交叉耦合同步的多DP船魯棒協(xié)調(diào)編隊算法\t168
6．3．1 反步滑?？刂品椒╘t168
6．3．2 多DP船的魯棒協(xié)調(diào)編隊控制\t172
6．3．3 穩(wěn)定性分析\t178
6．4 仿真試驗\t184
參考文獻\t191