前言

随着海洋强国战略的实施，对海洋作业提出了新的要求及挑战。自主海洋航行器（Autonomous Marine Vehicle, AMV）作为先进的海洋装备，可大幅提高作业效率，具有较高的实用价值。世界上有许多国家正在致力于海洋航行器的研究和开发，涉及科学、环境、民用和军事等众多领域。根据完整的海洋航行器运动控制作业特点，可将其分为：镇定（动力定位和姿态保持）、轨迹跟踪（跟踪预设轨迹）、协同编队（多航行器配合）。海洋航行器根据不同的作业需求，需切换不同的控制模式，组合形成完整的运动控制系统。因此，为系统性地完成海洋航行器任务作业，需全面地研究运动控制的三类问题。

本书是一部以自主海洋航行器为研究对象，研究其运动控制方法的著作，是作者近年来对海洋航行器运动控制及其相关领域研究成果的积累和总结，同时吸收了国内外相关参考文献的精华部分。本书通过详细的章节结构，从镇定、轨迹跟踪、协同编队三方面介绍自主海洋航行器的运动控制方法，提出系列方案解决外部干扰、状态受限、速度未知、执行器死区、间歇通信等问题，并给出了相应仿真验证结果，向读者展现了海洋航行器运动控制技术的精髓。

本书共分12章。第1章为绪论，介绍了自主海洋航行器运动控制的背景意义、问题分类及各自研究现状；第2章介绍了海洋航行器的数学模型，以及常用的引理和数学基础知识；第3章介绍了改善镇定控制中海洋航行器系统收敛速度慢的问题；第4章介绍了解决非匹配扰动存在情况下的抗干扰时变镇定控制问题；第5章研究了具有执行器死区和状态受限条件的海洋航行器抗扰时变镇定控制问题；第6章基于切换控制，提出了自主海洋航行器全局指数镇定控制律；第7章研究了在执行器饱和下的海洋航行器的轨迹跟踪问题；第8章解决了状态受限情况下的海洋航行器轨迹跟踪控制问题；第9章研究了状态受限条件下的海洋航行器协同编队控制问题；第10章研究了领航者速度未知条件下的海洋航行器协同编队控制问题；第11章进一步解决了状态受限及跟随者速度未知条件下的海洋航行器协同编队控制问题；第12章研究了基于事件触发间歇通信的海洋航行器协同编队控制。

作者