●前言
第1章 緒論
1.1 船舶運動控制發展概述
1.2 船舶智能航行制導與控制
1.2.1 船舶動力定位控制
1.2.2 船舶路徑跟蹤控制
1.3 船舶智能航行關鍵問題分析
1.4 全書結構內容安排
第2章 基本概念與基礎理論
2.1 Lyapunov穩定性理論
2.1.1 穩定的概念
2.1.2 Lyapunov穩定性定理
2.1.3 自適應Backstepping控制
2.2 非線性船舶運動數學模型
2.2.1 船舶平面運動的運動學關繫
2.2.2 船舶動力學模型
2.2.3 執行伺服繫統模型
2.3 海洋環境干擾模型
2.3.1 風干擾模型
2.3.2 海浪干擾模型
2.3.3 海流干擾模型
2.4 海洋環境干擾下的船舶運動數學模型
2.5 本章小結
第3章 最小參數化條件下的船舶智能制導與魯棒控制
3.1 問題描述
3.2 虛擬小船邏輯制導算法
3.3 最小參數化條件下的簡捷魯棒自適應控制
3.3.1 控制器設計
3.3.2 穩定性分析
3.4 仿真研究
3.4.1 對比實驗
3.4.2 海洋環境干擾下的實驗結果
3.5 本章小結
第4章 考慮執行器配置約束的船舶智能制導與魯棒控制
4.1 問題描述
4.2 DVS制導算法
4.3 考慮低頻增益學習的魯棒神經網絡控制
4.3.1 控制器設計
4.3.2 穩定性分析
4.4 仿真研究
4.5 本章小結
第5章 海洋工程環境下動力定位船舶優化制導與魯棒控制
5.1 問題描述
5.2 面向動力定位任務的DVS優化制導
5.3 考慮執行器增益不確定的動力定位魯棒自適應控制
5.3.1 控制器設計
5.3.2 穩定性分析
5.4 仿真研究
5.4.1 對比實驗
5.4.2 具有能量優化機制的實驗結果
5.5 本章小結
第6章 具有踫撞風險預測機制的船舶智能制導與魯棒控制
6.1 問題描述
6.1.1 設計模型
6.1.2 擴展狀態觀測器
6.2 具有踫撞風險預測機制的DVS避障制導
6.3 基於擴展狀態觀測器的魯棒自適應控制
6.3.1 觀測器與控制器設計
6.3.2 穩定性分析
6.4 仿真研究
6.4.1 對比實驗
6.4.2 海洋環境干擾下的實驗結果
6.5 本章小結
第7章 多靜止目標環境下船舶智能制導與魯棒控制
7.1 問題描述
7.2 多靜止目標環境下的DVS避障制導
7.3 考慮計算負載需求的魯棒有限時間控制
7.3.1 控制器設計
7.3.2 穩定性分析
7.4 仿真研究
7.4.1 對比試驗
7.4.2 海洋環境干擾下的實驗結果
7.5 本章小結
第8章 混合障礙目標環境下船舶智能制導與魯棒控制
8.1 問題描述
8.2 混合障礙目標環境下的DVS避障制導
8.3 考慮執行器增益不確定的路徑跟蹤魯棒有限時間控制
8.3.1 控制器設計
8.3.2 穩定性分析
8.4 仿真研究
8.4.1 對比試驗
8.4.2 海洋環境干擾下的實驗結果
8.5 本章小結
附錄：主要符號、縮寫說明
參考文獻

本書突出船舶控制工程技術特點，既力求掌握控制理論的相關理論知識，又立足於實踐與應用。結合筆者多年來夯實的前期研究工作積累，繫統地總結了船舶智能航行制導與控制的基本理論和方法。本書共8章，主要內容為：緒論、基本概念與基礎理論、最小參數化條件下的船舶智能制導與魯棒控制、考慮執行器配置約束的船舶智能制導與魯棒控制、海洋工程環境下動力定位船舶優化制導與魯棒控制、具有踫撞風險預測機制的船舶智能制導與魯棒控制、多靜止目標環境下船舶智能制導與魯棒控制、混合障礙目標環境下船舶智能制導與魯棒控制。本書內容融入了筆者對船舶運動控制科學的一繫列思考所得和研究設計範例，力求使本書內容在全面性和實用性方面具有較高的參考價值。本書內容精煉，繫統性和實用性強，可供航海科學與技術、交通運輸工程、交通信息工程及控制、控制理論與控制工程等專業高年級本科生和研究生參考使用，也可供船舶控制工程及相關領域的廣大工程技術人員和科研工等