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第1章 绪论1

1.1 飞艇及其分类1

1.1.1 飞艇的定义1

1.1.2 飞艇的分类1

1.2 飞艇的发展历程与应用现状3

1.2.1 飞艇的发展历程3

1.2.2 飞艇的研制现状6

1.3 飞艇飞行力学研究综述16

1.3.1 飞艇飞行力学建模研究综述16

1.3.2 飞艇飞行特性研究综述19

1.3.3 飞艇飞行控制研究综述20

1.4 本书主要研究内容24

1.5 小结25

参考文献25

第2章 飞艇飞行力学模型29

2.1 飞艇的飞行原理29

2.1.1 空气静力学基本概念29

2.1.2 飞艇的静升力原理31

2.1.3 飞艇的升降操控32

2.2 坐标系及坐标变换33

2.2.1 坐标系定义33

2.2.2 运动参数定义34

2.2.3 坐标变换37

2.3 运动学方程40

2.3.1 浮心运动学方程40

2.3.2 姿态运动学方程41

2.4 动力学方程43

2.4.1 Newton-Euler动力学方程43

2.4.2 Lagrange动力学方程50

2.5 小结56

参考文献56

第3章 飞艇飞行特性58

3.1 线性化运动方程58

3.1.1 小扰动线性化方法58

3.1.2 运动方程分组与线性化60

3.2 运动稳定性65

3.2.1 稳定性理论65

3.2.2 飞艇运动稳定性分析68

3.3 运动模态75

3.3.1 模态分析方法75

3.3.2 飞艇的典型运动模态80

3.4 小结91

参考文献91

第4章 飞艇姿态控制92

4.1 姿态控制问题描述93

4.2 反馈线性化滑模控制方法95

4.2.1 反馈线性化基础理论95

4.2.2 反馈线性化终端滑模控制方法99

4.3 姿态控制器设计106

4.3.1 非线性姿态控制系统反馈线性化106

4.3.2 终端滑模控制律设计107

4.4 姿态控制仿真结果与分析109

4.4.1 指数趋近律滑模姿态控制仿真结果与分析109

4.4.2 终端滑模姿态控制仿真结果与分析113

4.5 小结117

参考文献117

第5章 飞艇航迹控制121

5.1 航迹控制问题描述121

5.2 模糊在线调参滑模控制125

5.2.1 模糊控制理论125

5.2.2 模糊在线调参滑模控制方法131

5.3 航迹控制器设计135

5.3.1 滑模航迹控制律135

5.3.2 模糊在线调参滑模航迹控制律136

5.4 航迹控制仿真结果与分析139

5.4.1 滑模航迹控制仿真结果与分析139

5.4.2 模糊在线调参滑模航迹控制仿真结果与分析144

5.5 小结149

参考文献150

第6章 飞艇驻留控制154

6.1 驻留控制问题描述154

6.2 模糊逼近滑模控制155

6.2.1 模糊逼近理论155

6.2.2 模糊逼近滑模控制方法161

6.3 区域驻留控制器设计167

6.3.1 滑模控制律设计167

6.3.2 模糊逼近滑模控制律设计167

6.4 区域驻留控制仿真结果与分析170

6.4.1 滑模驻留控制仿真结果与分析171

6.4.2 模糊逼近滑模驻留控制仿真结果与分析173

6.5 小结176

参考文献176

第7章 总结与展望179

7.1 总结179

7.2 展望180