本书全面介绍了作者近年来在海洋航行器运动控制领域的研究成果。主要内容包括海洋航行器镇定控制、轨迹跟踪控制和协同编队控制。首先，研究了考虑未知扰动、状态受限以及执行器死区的海洋航行器镇定控制问题。其次，解决了执行器饱和、状态受限及速度未知条件下，海洋航行器轨迹跟踪问题。最后，将上述速度未知、状态受限等环境影响，在海洋航行器协同编队问题中进一步分析与设计。同时给出了大量的仿真数据，使读者能充分理解海洋航行器运动控制中的各个指标。
本书可作为控制科学与工程、系统工程、船舶与海洋工程、水下机器人等专业的研究生教材或参考书，也可供相关领域从事自动控制理论、应用技术教学及科研的工作人员参考。

智能交通与运载工程前沿技术丛书序言
前言
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 问题分类
1.3 镇定控制
1.3.1 抗干扰周期时变镇定控制
1.3.2 执行器死区与偏航约束问题
1.3.3 切换策略
1.4 轨迹跟踪控制
1.4.1 抗干扰轨迹跟踪控制
1.4.2 输出约束下轨迹跟踪控制
1.5 协同编队
1.5.1 协同路径跟随
1.5.2 领航与跟随策略
1.5.3 其他策略
1.6 全书结构安排
第2章 基础知识
2.1 数学建模
2.1.1 AMV水平面运动数学模型
2.1.2 AMV三维运动数学模型
2.2 预备知识
2.2.1 稳定性定义
2.2.2 稳定性证明相关引理
2.2.3 障碍李雅普诺夫函数
2.2.4 RBF神经网络
2.3 符号说明
第3章 AMV全局渐近时变镇定控制
3.1 问题描述
3.2 模型变换
3.3 分数幂方法
3.3.1 AMV镇定控制
3.3.2 收敛速度分析
3.4 变周期方法
3.5 仿真分析
3.5.1 分数幂方法
3.5.2 变周期方法
3.6 本章小结
第4章 AMV抗干扰时变镇定控制
4.1 问题描述
4.2 固定时间扰动观测器
4.3 控制器设计与稳定性证明
4.4 仿真分析
4.5 本章小结
第5章 状态受限及执行器死区下AMV抗扰时变镇定控制
5.1 问题描述
5.2 状态受限问题
5.3 执行器死区下的扰动观测器
5.4 AMV全局渐近镇定
5.4.1 初值位于约束区域内
5.4.2 初始条件任意
5.4.3 相关扩展
5.5 仿真分析
5.6 本章小结
第6章 切换策略下的AMV全局指数镇定控制
6.1 固定时间策略
6.1.1 问题描述
6.1.2 执行器死区下的AMV镇定控制
6.2 尺度函数策略
6.2.1 问题描述
6.2.2 微分同胚变换
6.2.3 控制器设计与稳定性证明
6.3 数值仿真
6.3.1 固定时间策略
6.3.2 尺度函数策略
6.4 本章小结
第7章 执行器饱和下的AMV轨迹跟踪控制
7.1 执行器饱和问题
7.1.1 问题描述
7.1.2 扰动观测器设计及稳定性分析
7.1.3 轨迹跟踪控制律设计及稳定性分析
7.2 未知时变扰动下的轨迹跟踪
7.2.1 问题描述
7.2.2 扰动观测器设计及稳定性分析
7.2.3 轨迹跟踪控制律设计及稳定性分析
7.3 仿真分析
7.3.1 饱和问题
7.3.2 未知时变扰动
7.4 本章小结
第8章 状态受限海洋航行器轨迹跟踪控制
8.1 系统模型和问题描述
8.2 控制器设计
8.2.1 有限时间观测器设计
8.2.2 模型变换
8.2.3 约束变换
8.2.4 设计新控制器w1e和w2e
8.3 仿真分析
8.4 本章小结
第9章 状态受限的AMV有限时间编队控制
9.1 系统模型和问题描述
9.1.1 AMV模型及相应变换
9.1.2 控制目标
9.2 控制器设计与稳定性证明
9.2.1 有限时间扰动观测器设计
9.2.2 相关引理
9.2.3 设计控制器
9.3 仿真分析
9.4 本章小结
第10章 速度未知下的AMV抗干扰编队控制
10.1 时变扰动问题
10.1.1 问题描述
10.1.2 编队控制律设计及稳定性分析
10.2 速度未知下的AMV编队
10.2.1 问题描述
10.2.2 速度观测器设计
10.2.3 编队控制律设计及稳定性分析
10.3 仿真分析
10.3.1 时变扰动问题
10.3.2 速度未知问题
10.4 本章小结
第11章 速度未知下AMV抗干扰固定时间编队控制
11.1 时变扰动问题
11.1.1 问题描述
11.1.2 扰动观测器
11.1.3 编队控制律及稳定性分析
11.2 速度未知下AMV固定时间编队控制
11.2.1 问题描述
11.2.2 基于可测速度及位置的编队控制律
11.2.3 速度观测器
11.2.4 基于速度观测器的控制律设计及稳定性分析
11.3 仿真分析
11.3.1 时变扰动问题
11.3.2 速度未知问题仿真
11.4 本章小结
第12章 基于事件触发间歇通信的AMV固定时间编队控制
12.1 问题描述
12.2 触发事件设计
12.3 控制器设计及稳定性分析
12.4 仿真分析
12.5 本章小结
参考文献