拉普蒂斯、瓦拉瓦尼編著的《小型無人直升機線
性與非線性控制》由淺人深逐步向讀者介紹控制器設
計的困難與挑戰。首先，介紹了直升機運動學運動方
程的解析推導，其將直升機視為運動剛體，以及具有
一個簡化的主旋翼動力學模型，該模型囊括了機體運
動和直升機主旋翼之間的耦合效應。其次，介紹了基
於頻域識別方法的線性控制器設計，該方法用於獲取
低階線性直升機模型。然後，關注點移到基於非線性
直升機模型的控制器設計上來。所提出的設計方法非
常嚴密且詳細地遵從了用於具有反饋形式繫統的反步
方法。介紹了連續和離散時間非線性控制器，並且采
用一個簡單的遞歸最小二乘法來確定離散非線性直升
機模型的參數。同時也展示了模糊繫統可以如何提高
RLS算法在時間域的識別結果。本書也提供了針對所
有控制器設計的廣泛比較及評估，這麼做為相當廣泛
的控制器性能評估鋪平了道路，同時為方法選擇提供
支持。

第1章 引言
1.1 背景信息
1.2 相關數學問題
1.3 控制器設計
1.3.1 線性控制器設計
1.3.2 非線性控制器設計
1.4 本書綱要
第2章 線性和非線性控制器設計回顧
2.1 線性控制器設計
2.2 非線性控制器設計
2.3 評述
第3章 直升機基本運動方程
3.1 直升機運動方程
3.2 直升機的位置與朝向
3.2.1 直升機位置動力學
3.2.2 直升機朝向動力學
3.3 完整直升機動力學
3.4 評述
第4章 簡化的旋翼動力學
4.1 引言
4.2 槳葉運動
4.3 傾斜器
4.4 基本旋翼空氣動力學
4.5 揮舞運動方程
4.6 旋翼槳尖軌跡平面(TPP)方程
4.7 一階TPP方程
4.8 主旋翼力和力矩
4.9 評述
第5章 頻域繫統識別
5.1 數學建模
5.1.1 **性原理建模
5.1.2 繫統識別建模
5.2 頻域繫統識別
5.3 頻域識別的優點
5.4 直升機識別挑戰
5.5 頻率響應和相干函數
5.6 CIFER程序包
5.7 激勵輸入設計
5.8 運動方程線性化
5.9 穩定性與控制導數
5.10 模型識別
5.10.1 實驗平臺
5.10.2 參數化狀態空間模型
5.10.3 識別過程
5.10.4 時域驗證
5.11 評述
第6章 小型無人直升機線性跟蹤控制器設計
6.1 直升機線性模型
6.2 線性控制器設計概要
6.3 分解繫統
6.4 速度和航向跟蹤控制器設計
6.4.1 橫向一縱向動力學
6.4.2 偏航一升降動力學
6.4.3 完整繫統誤差動力學的穩定性
6.5 位置和航向跟蹤
6.6 PID控制器設計
6.7 實驗結果
6.8 評述
第7章 無人直升機非線性跟蹤控制器設計
7.1 引言
7.2 直升機非線性模型
7.2.1 剛體動力學
7.2.2 外部力旋量模型
7.2.3 完整剛體動力學
7.3 平移誤差動力學
7.4 姿態誤差動力學
7.4.1 偏航誤差動力學
7.4.2 朝向誤差動力學
7.4.3 角速度誤差動力學
7.5 姿態誤差動力學的穩定性
7.6 平移誤差動力學的穩定性
7.7 數值仿真結果
7.8 評述
第8章 基於時域參數估計的小型無人直升機離散非線性控制
8.1 概述
8.2 離散繫統動力學
8.3 離散反步算法
8.3.1 角速度動態特性
8.3.2 平移動力學
8.3.3 偏航角動力學
8.4 基於遞歸*小二乘法的參數估計
8.5 參數模型
8.6 實驗結果
8.6.1 時間歷程數據和激勵輸入
8.6.2 模型驗證
8.6.3 控制器設計
8.7 評述
第9章 基於模糊模型的小型無人控制直升機時域辨識算法
9.1 引言
9.2 T-S模糊模型
9.3 提出的直升機T—S模糊繫統
9.4 實驗結果
9.4.1 隸屬函數的參數調整
9.4.2 模型驗證
**0章 比較研究
10.1 控制器設計小結
10.2 實驗結果
10.3 **種機動動作：前飛
10.4 第二種機動動作：加速前飛
10.5 第三種機動動作：“8字形軌跡飛行
10.6 第四種機動動作：盤旋上升
10.7 評述
**1章 結束語
11.1 引言
11.2 控制器設計的優勢和創新點
11.3 測試和實施
11.4 評述
原著附錄反步控制的基本原理
A.1 積分反步
A.2 遞歸反步設計實例
參考文獻
譯著附錄術語英漢對照