基本信息

出版社： 机械工业出版社 

ISBN：9787111688600

商品编码：10036084197871

页数：264

字数：153000

审图号：9787111688600

内容简介

介绍相关基础知识和分析工具，主要内容包括三维建模、反馈线性化、无模型控制、导引、实时定位、辨识和卡尔曼滤波等，涵盖执行器、传感器、导航和控制理论等方面。

目录

译者序

前言

*1章 三维建模 1

1.1 旋转矩阵 1

1.1.1 定义 1

1.1.2 李群 2

1.1.3 李代数 3

1.1.4 旋转向量 3

1.1.5 伴随矩阵 4

1.1.6 罗德里格斯旋转公式 5

1.1.7 坐标系变换 6

1.2 欧拉角 8

1.2.1 定义 8

1.2.2 运动欧拉矩阵的旋转向量 9

1.3 惯性单元 10

1.4 动力学建模 13

1.4.1 原理 13

1.4.2 四旋翼建模 13

1.5 习题 14

1.6 习题参考答案 25

*2章 反馈线性化 45

2.1 控制一个积分链 45

2.1.1 比例–微分控制器 45

2.1.2 比例–积分–微分控制器 46

2.2 引例 47

2.3 反馈线性化方法的原理 48

2.3.1 原理 48

2.3.2 相对次数 49

2.3.3 微分延迟矩阵 50

2.3.4 奇异点 50

2.4 二轮车 52

2.4.1 一阶模型 52

2.4.2 二阶模型 53

2.5 控制三轮车 55

2.5.1 速度和转向模型 55

2.5.2 位置控制 56

2.5.3 选择另一个输出 56

2.6 帆船 57

2.6.1 极坐标曲线 58

2.6.2 微分延迟 58

2.6.3 反馈线性化方法 59

2.6.4 极坐标曲线控制 60

2.7 滑动模态 61

2.8 运动学模型和动力学模型 63

2.8.1 原理 63

2.8.2 倒立摆系统 63

2.8.3 伺服电动机 66

2.9 习题 66

2.10 习题参考答案 74

第3章 无模型控制 93

3.1 无人车的无模型控制 93

3.1.1 方向和速度的比例控制器 94

3.1.2 方向的比例–微分控制器 95

3.2 雪橇车 96

3.2.1 模型 96

3.2.2 正弦驱动控制 98

3.2.3 *大推力控制 98

3.2.4 快速动态特性的简化 99

3.3 帆船 101

3.3.1 问题 101

3.3.2 控制器 102

3.3.3 导航 106

3.3.4 实验 107

3.4 习题 108

3.5 习题参考答案 118

第4章 导引 129

4.1 球面上的导引 129

4.2 路径规划 131

4.2.1 简单示例 132

4.2.2 贝塞尔多项式 132

4.3 维诺图 133

4.4 人工势场法 134

4.5 习题 135

4.6 习题参考答案 141

第5章 实时定位 155

5.1 传感器 155

5.2 测角定位 157

5.2.1 问题描述 157

5.2.2 内接角 158

5.2.3 平面机器人的静态三角测量 159

5.2.4 动态三角测量 160

5.3 多点定位 161

5.4 习题 162

5.5 习题参考答案 164

第6章 辨识 170

6.1 二次函数 170

6.1.1 定义 170

6.1.2 二次型的导数 171

6.1.3 二次函数的特征值 171

6.1.4 二次函数的*小化 171

6.2 *小二乘法 172

6.2.1 线性情形 172

6.2.2 非线性情形 173

6.3 习题 175

6.4 习题参考答案 177

第7章 卡尔曼滤波器 185

7.1 协方差矩阵 185

7.1.1 定义和解释 185

7.1.2 性质 187

7.1.3 置信椭圆 187

7.1.4 生成高斯随机向量 189

7.2 无偏正交估计器 190

7.3 线性估计的应用 192

7.4 卡尔曼滤波器 193

7.5 卡布滤波器 196

7.6 扩展卡尔曼滤波器 198

7.7 习题 199

7.8 习题参考答案 209

第8章 贝叶斯滤波器 232

8.1 引言 232

8.2 概率的基本概念 232

8.3 贝叶斯滤波器 234

8.4 贝叶斯平滑器 236

8.5 卡尔曼平滑器 236

8.5.1 卡尔曼平滑器的方程 236

8.5.2 实现 237

8.6 习题 238

8.7 习题参考答案 243

参考文献 252

索引 254