声明
第一章 绪论
1.1 课题来源及其研究意义
1.1.1 课题来源及研究背景
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 水下航行器的研究概况
1.2.2 CMGs应用的研究概况
1.3 本文的研究内容和结构安排
第二章 基于CMGs的欠驱动水下航行器数学模型
2.1 引言
2.2 参考坐标系与姿态参数
2.2.1 参考坐标系
2.2.2 姿态参数
2.3 基于欧拉角的水下航行器运动学方程
2.4 基于CMGs的水下航行器动力学方程
2.5 基于CMGs的水下航行器的数学模型
2.6 控制理论基础
2.6.1 反步法研究
2.6.2 滑模变结构控制技术研究
2.6.3 有限时间稳定性的理论研究
2.6.4 终端滑模控制技术研究
2.7 本章小结
第三章 CMGs系统及操纵律研究
3.1 引言
3.2 CMGs原理
3.2.1 CMGs力矩输出原理
3.2.2 CMGs力矩放大原理
3.2.3 CMGs奇异性研究
3.2.4 CMGs构型分析与计算
3.3 CMGs操纵律
3.3.1 CMGs操纵律的分类
3.3.2 几种典型CMGs操纵律分析
3.3.3 本文的CMGs操纵律
3.4 CMGs操纵律的对比仿真实验与分析
3.5 本章小结
第四章 基于ESO的反步滑模姿态跟踪控制与仿真
4.1 引言
4.2 基于反步法的滑模变结构控制器设计
4.3 反步滑模姿态控制系统仿真实验与分析
4.4 自抗扰技术研究
4.5 扩张状态观测器设计
4.6 ESO的动态稳定性分析
4.7 基于ESO的反步滑模变结构控制器设计
4.8 基于ESO的反步滑模姿态跟踪控制系统仿真实验与分析
4.9 本章小结
第五章 基于FTCESO的有限时间姿态跟踪控制与仿真
5.1 引言
5.2 基于四元数表示的水下航行器姿态运动学方程
5.3 基于FTSM的有限时间收敛姿态跟踪控制器设计
5.4 姿态跟踪控制仿真实验及分析
5.5 有限时间收敛扩张状态观测器的设计
5.6 关于FTCESO的有限时间稳定性证明及观测误差分析
5.7 基于FTCESO的水下航行器大角度姿态跟踪控制器设计
5.8 考虑动态不确定干扰及惯性矩阵摄动的仿真实验及分析
5.9 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间学术成果
