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內容簡介

　　本書第1章介紹了仿生撲翼飛行機器人的研究現(xiàn)狀與應用情況; 第2章集中介紹了在進行仿生撲翼飛行機器人系統(tǒng)建模和穩(wěn)定性分析時所用到的基礎理論; 第3 章至第5 章分別針對單柔性翼系統(tǒng)、雙柔性翼系統(tǒng)和剛柔混合撲翼系統(tǒng)進行建模分析，并對不同結構的仿生撲翼飛行機器人柔性翼進行動力學分析、邊界控制器設計以及系統(tǒng)穩(wěn)定性證明; 第6 章針對仿生撲翼飛行機器人系統(tǒng)中存在的輸出約束問題進行研究，設計能夠解決輸出約束限制的主動邊界控制器; 第7章通過ADAMS設計和搭建3D半實物仿真平臺，并聯(lián)合SIMULINK對邊界擾動情況下柔性梁PD控制和邊界控制進行仿真模擬驗證; 第8章設計神經網絡控制算法來對仿生撲翼飛行機器人的位姿進行自主控制分析; 第9章詳細介紹一款舵機驅動仿生撲翼飛行機器人的機械結構設計以及硬件系統(tǒng)搭建; 第10章設計了仿生撲翼飛行機器人的飛行實驗。本書適合機器人設計相關專業(yè)的人員閱讀參考。

作者簡介

　　孫長銀，東南大學自動化學院教授、博士生導師。已入選教育部新世紀人才計劃。近年來，在《Neural Networks》、《Soft Computing》、《IEEE TAC》、《IEEE TNN》、《中國科學：F輯》等國內外學術期刊上發(fā)表學術論文60余篇，其中SCI收錄論文29篇，被他引200余篇次。曾獲2006年江蘇省科技進步一等獎和2007年教育部自然科學一等獎等多項榮譽或獎勵。曾任國家自然科學基金委員會信息科學三處（自動化學科）流動編制項目主任（2007－2009）。主要研究興趣包括智能控制理論與方法、模式識別等。

圖書目錄

第1 章　緒論　/ 1
　1.1　引言　/ 2
　1.2　撲翼飛行機器人的發(fā)展歷史　/ 3
　　　1.2.1　國外研究現(xiàn)狀　/ 3
　　　1.2.2　國內研究現(xiàn)狀　/ 10
　1.3　應用前景　/ 13

第2 章　基礎理論　/ 14
　2.1　引理　/ 15
　2.2　Hamilton 原理　/ 15
　2.3　柔性梁振動控制理論　/ 16
　2.4　自適應神經網絡控制　/ 17
　2.5　穩(wěn)定性分析方法　/ 21

第3 章　仿生撲翼飛行機器人單柔性翼控制系統(tǒng)設計　/ 24
　3.1　單柔性翼建模與動力學分析　/ 25
　3.2　單柔性翼邊界控制器設計及穩(wěn)定性分析　/ 29
　3.3　MATLAB 數值仿真　/ 37
　3.4　本章小結　/ 41

第4 章　仿生撲翼飛行機器人雙柔性翼控制系統(tǒng)設計　/ 42
　4.1　雙柔性翼建模與動力學分析　/ 43
　4.2　雙柔性翼邊界控制器設計及穩(wěn)定性分析　/ 46
　4.3　MATLAB 數值仿真　/ 54
　4.4　本章小結　/ 57

第5 章　仿生撲翼飛行機器人剛柔混合撲翼控制系統(tǒng)設計　/ 59
　5.1　剛柔混合撲翼建模與動力學分析　/ 60
　5.2　剛柔混合撲翼邊界控制器設計及穩(wěn)定性分析　/ 65
　5.3　MATLAB 數值仿真　/ 73
　5.4　本章小結　/ 78

第6 章　帶有輸出約束的柔性翼的控制系統(tǒng)設計　/ 79
　6.1　帶有輸出約束的柔性翼控制模型　/ 80
　6.2　穩(wěn)定性分析　/ 81
　6.3　MATLAB 數值仿真　/ 88
　6.4　本章小結　/ 92

第7 章　撲翼飛行機器人仿真平臺　/ 93
　7.1　ADAMS 與SIMULINK 的聯(lián)合仿真　/ 94
　　　7.1.1　仿真平臺功能介紹　/ 94
　　　7.1.2　動力學仿真實例　/ 98
　　　7.1.3　結果分析　/ 105
　7.2　基于XFlow 的空氣動力學仿真　/ 105
　　　7.2.1　XFlow 仿真軟件介紹　/ 105
　　　7.2.2　撲翼拍動速度對升力影響的仿真分析　/ 106
　　　7.2.3　結果分析　/ 109
　7.3　本章小結　/ 109

第8 章　仿生撲翼飛行機器人的位姿自主控制　/ 110
　8.1　建模方法及動力學分析　/ 111
　8.2　控制器設計　/ 113
　　　8.2.1　姿態(tài)控制　/ 113
　　　8.2.2　位置控制　/ 120
　8.3　MATLAB 數值仿真　/ 121
　8.4　本章小結　/ 129

第9 章　仿生撲翼飛行機器人軟硬件設計及架構　/ 130
　9.1　硬件系統(tǒng)設計與構建　/ 131
　　　9.1.1　機械結構及外觀設計　/ 132
　　　9.1.2　舵機控制系統(tǒng)　/ 140
　　　9.1.3　飛控電路板　/ 145
　9.2　軟件系統(tǒng)設計與集成　/ 151
　　　9.2.1　無線鏈路和通信控制　/ 153
　　　9.2.2　地面站工作界面　/ 156
　9.3　本章小結　/ 160

第10 章　飛行實驗　/ 161
　10.1　定高飛行　/ 162
　　　10.1.1　硬件系統(tǒng)設計　/ 163
　　　10.1.2　撲翼飛行機器人位置捕獲　/ 167
　　　10.1.3　系統(tǒng)上位機設計　/ 177
　　　10.1.4　視覺反饋飛行控制實驗　/ 184
　10.2　自主起飛　/ 189
　　　10.2.1　運載車結構設計　/ 189
　　　10.2.2　軟硬件系統(tǒng)設計　/ 190
　　　10.2.3　自主起飛實驗過程　/ 194
　　　10.2.4　數據分析　/ 197
　10.3　本章小結　/ 200

參考文獻　/ 201

索引　/ 211