本书围绕有限时间控制理论展开，涵盖其定义、稳定判定方法、发展体系及扩展应用。并将该理论用于临近空间高速飞行器制导与控制方案设计，给出容错控制、跟踪误差性能约束、智能机动博弈、多约束下协同拦截等制导控制问题的解决方案。

本书面向先进飞行器开展前沿制导控制理论研究，实现理论与工程结合，具鲜明航天应用特色。可作为有限时间控制理论、飞行器制导与控制方法研究工具书，也适用于飞行器设计、飞行器控制与信息工程、控制科学与工程等相关专业教师、研究生及本科生作为教材或参考书。

第 1 章 绪论

1.1 研究背景、目的和意义
1.2 国内外临近空间高速飞行器研究现状
1.2.1 美国临近空间高速飞行器研究现状
1.2.2 俄罗斯临近空间高速飞行器研究现状
1.2.3 我国临近空间高速飞行器研究现状
1.3 临近空间高速飞行器控制方法研究现状
1.3.1 考虑执行机构故障影响的容错控制方法研究现状
1.3.2 考虑瞬态性能约束的预设性能控制方法研究现状
1.4 临近空间高速飞行器拦截制导方法研究现状
1.4.1 考虑目标强机动影响的滑模制导方法
1.4.2 考虑视线角收敛过程约束的制导方法
1.5 临近空间高速飞行器博弈技术研究现状
1.6 强化学习算法研究现状
1.7 本书主要研究内容

第 2 章 有限时间与滑模控制基础理论

2.1 引言
2.2 有限时间与固定时间稳定的定义
2.3 有限时间与固定时间稳定的验证方法
2.3.1 有限时间齐次性方法
2.3.2 有限时间李雅普诺夫定理及其扩展
2.3.3 固定时间李雅普诺夫定理及其扩展
2.4 经典滑模控制（第一代滑模控制）
2.4.1 滑模控制理论概述
2.4.2 滑动模态的不变性
2.4.3 线性滑模控制
2.5 二阶滑模控制（第二代滑模控制）
2.5.1 螺旋算法
2.5.2 次优算法
2.5.3 预定收敛律控制算法
2.5.4 准连续控制算法
2.5.5 漂移算法
2.6 超螺旋滑模控制（第三代滑模控制）
2.7 任意阶滑模控制（第四代滑模控制）
2.7.1 嵌套式高阶滑模算法
2.7.2 准连续高阶滑模算法
2.7.3 改进的嵌套式高阶滑模算法
2.8 连续任意阶滑模控制（第五代滑模控制）
2.8.1 高阶超螺旋算法
2.8.2 连续螺旋算法
2.8.3 连续终端滑模算法
2.9 终端滑模面与典型控制器设计
2.9.1 终端滑模面
2.9.2 快速终端滑模面
2.9.3 非奇异终端滑模面
2.9.4 非奇异快速终端滑模面
2.10 固定时间滑模面与典型控制器设计
2.10.1 固定时间滑模面介绍
2.10.2 二阶系统固定时间典型控制器设计
2.11 精确鲁棒微分器
2.11.1 概念介绍
2.11.2 递归形式
2.11.3 非递归形式
2.12 迭代固定时间观测器
2.13 鲁棒一致收敛观测器
2.14 广义超螺旋观测器
2.15 本章小结
思考题

第 3 章 临近空间高速飞行器制导与控制模型构建

3.1 引言
3.2 坐标系定义与坐标转换关系
3.2.1 美式坐标系定义与相应坐标转换关系
3.2.2 苏式坐标系定义与相应坐标转换关系
3.3 临近空间高速飞行器动力学建模
3.3.1 刚体动力学方程
3.3.2 飞行器曲线拟合模型
3.4 临近空间高速飞行器制导动力学模型
3.4.1 临近空间高速飞行器质心动力学模型
3.4.2 末制导三维相对运动方程建立
3.5 本章小结
思考题

第 4 章 基于固定时间滑模理论的临近空间高速飞行器容错控制方法

4.1 引言
4.2 问题描述
4.3 鲁棒固定时间滑模控制器设计
4.3.1 新型快速固定时间积分滑模面设计
4.3.2 连续固定时间类超螺旋趋近律设计
4.3.3 一致收敛观测器设计
4.4 仿真分析
4.4.1 快速固定时间高阶调节器仿真结果与分析
4.4.2 临近空间高速飞行器仿真结果与分析
4.4.3 气动参数摄动影响下的临近空间高速飞行器仿真结果与分析
4.5 本章小结
思考题

第 5 章 考虑跟踪误差性能与进气条件约束的预设性能控制方法

5.1 引言
5.2 问题描述
5.3 约束预设性能控制器设计
5.3.1 速度子系统有限时间预设性能控制器
5.3.2 高度子系统指令滤波反步预设性能控制器
5.4 仿真分析
5.4.1 新型固定时间滤波器仿真结果与分析
5.4.2 设定时间性能函数仿真结果与分析
5.4.3 临近空间高速飞行器仿真结果与分析
5.5 本章小结
思考题

第 6 章 基于深度确定性策略梯度的临近空间高速飞行器智能博弈制导方法

6.1 引言
6.2 问题描述
6.3 拦截器制导律设计
6.4 临近空间高速飞行器智能机动博弈制导律设计
6.4.1 深度确定性策略梯度算法原理
6.4.2 基于 DDPG 的智能机动博弈算法设计
6.4.3 智能机动博弈算法训练与测试
6.5 带有齐次高阶滑模观测器的自适应有限时间反拦截制导律
6.6 基于 DDPG 的飞行器护卫弹协同博弈制导律
6.6.1 智能协同博弈制导律设计
6.6.2 智能协同博弈制导律训练与测试
6.7 本章小结
思考题

第 7 章 考虑多种约束的临近空间高速拦截器拦截制导律设计

7.1 引言
7.2 问题描述
7.3 带终端角约束的抗饱和预设性能制导律
7.3.1 抗饱和预设性能函数设计与误差转换模型
7.3.2 临近空间高速拦截器制导律设计
7.4 多临近空间高速拦截器时间协同拦截制导律设计
7.5 仿真与分析
7.5.1 带终端角约束的抗饱和预设性能制导律仿真分析
7.5.2 时间协同末制导仿真分析
7.6 本章小结