●前言
第1章 緒論
1.1 欠驅動水面船舶鎮定控制研究進展
1.2 欠驅動水面船舶跟蹤控制研究進展
1.3 欠驅動水面船舶編隊控制研究進展
第2章 非線性繫統穩定性分析基礎
2.1 微分幾何理論基礎
2.2 Lyapunov穩定性理論
第3章 欠驅動水面船舶運動數學模型
3.1 參考坐標繫
3.2 運動學模型
3.3 動力學模型
3.3.1 剛體運動方程
3.3.2 流體動力和力矩
3.3.3 回復力和力矩
3.3.4 外部干擾力和力矩
3.3.5 推進力和力矩
3.3.6 模型總結
3.4 欠驅動水面船舶3自由度數學模型
3.4.1 標準的3自由度水面船舶平面運動數學模型
3.4.2 簡化的3自由度水面船舶平面運動數學模型
3.5 欠驅動水面船舶的可控性分析
3.6 本章小結
第4章 欠驅動水面船舶鎮定控制
4.1 直線航跡鎮定控制
4.1.1 問題描述
4.1.2 控制器設計及穩定性分析
4.1.3 仿真研究
4.2 欠驅動水面船舶動力定位和靠泊鎮定控制
4.2.1 問題描述
4.2.2 控制器設計及穩定性分析
4.2.3 仿真研究
4.3 本章小結
第5章 欠驅動水面船舶的路徑跟蹤控制
5.1 基於準確模型的欠驅動水面船舶滑模路徑跟蹤控制
5.1.1 問題描述
5.1.2 控制器設計
5.1.3 穩定性分析
5.1.4 仿真研究
5.2 基於全局滑模控制的欠驅動水面船舶神經網絡穩定自適應路徑跟蹤控制
5.2.1 問題描述
5.2.2 控制器設計
5.2.3 穩定性分析
5.2.4 仿真研究
5.3 基於LOS的路徑跟蹤控制
5.3.1 問題描述
5.3.2 控制器設計
5.3.3 穩定性分析
5.3.4 仿真研究
5.4 基於參考路徑參數化的神經網絡路徑跟蹤控制
5.4.1 路徑參數化
5.4.2 控制器設計
5.4.3 穩定性分析
5.4.4 仿真研究
5.5 本章小結
第6章 欠驅動水面船舶的軌跡跟蹤控制
6.1 準確模型的欠驅動水面船舶軌跡跟蹤控制
6.1.1 問題描述
6.1.2 控制器設計
6.1.3 穩定性分析
6.1.4 仿真研究
6.2 不確定模型的欠驅動水面船舶魯棒自適應軌跡跟蹤控制
6.2.1 問題描述
6.2.2 不確定參數控制器設計
6.2.3 外界干擾自適應控制器設計
6.2.4 穩定性分析
6.2.5 仿真研究
6.3 基於全局動態非線性滑模的欠驅動水面船舶軌跡跟蹤控制
6.3.1 問題描述
6.3.2 控制器設計
6.3.3 零動力穩定性分析
6.3.4 仿真研究
6.4 本章小結
第7章 欠驅動水面船舶的編隊控制
7.1 準確模型的欠驅動水面船舶非線性滑模編隊控制
7.1.1 問題描述
7.1.2 控制器設計
7.1.3 穩定性分析
7.1.4 仿真研究
7.2 模型參數不確定和未建模不確定項影響的欠驅動水面船舶魯棒自適應全局滑模編隊控制
7.2.1 問題描述
7.2.2 控制器設計
7.2.3 穩定性分析
7.2.4 仿真研究
7.3 領導船速度未知的欠驅動水面船舶全局滑模編隊控制
7.3.1 問題描述
7.3.2 控制器設計
7.3.3 穩定性分析
7.3.4 仿真研究
7.4 網絡通信受限的欠驅動水面船舶分層編隊控制
7.4.1 問題描述
7.4.2 保性能穩定性分析
7.4.3 輸出反饋保性能控制器設計
7.4.4 仿真研究
7.5 本章小結
參考文獻

欠驅動水面船舶模型具有非線性、欠驅動、非完整、不確定等特性，因此欠驅動水面船舶運動控制既有理論上的困難，更是一個工程難題。《欠驅動水面船舶運動控制》介紹3自由度欠驅動水面船舶數學模型，分析欠驅動水面船舶運動學模型和動力學模型的特點，並利用非線性控制（包括滑模控制方法和反步法）和穩定性分析理論，設計欠驅動水面船舶的1輸入2輸出和2輸入3輸出鎮定控制方法、路徑跟蹤和軌跡跟蹤控制方法，以及領導船速度未知和通信受限情況下的編隊控制方法。《欠驅動水面船舶運動控制》在設計控制方法時遵循先簡單後復雜的原則，先采用準確模型後采用不確定模型，先針對單艘船舶後針對多艘船舶進行控制方法設計。