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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