了得網工業技術_飛行控制繫統

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本書是關於介紹“飛行控制繫統”的教學用書，書中首先講解了飛行控制繫統分析和設計所的物理基礎知識和飛行器數學建模的基本方法以及繫統分析和設計的邊界條件，然後重點介紹了典型飛行控制繫統分析和設計的基本方法，並對現代飛行控制技術的基本內容和發展狀況進行了介紹，全書保持了相對完整和繫統全面的特點。本書可用作飛行器導航、制導與控制專業的教材。

內容簡介

本書以飛行控制繫統分析和設計的基本方法為主要內容，以典型的飛行控制繫統的基本結構為主干。除緒論外共分7章：緒論主要介紹飛行控制繫統完成的任務和基本構成以及發展簡況；第1章介紹飛行器在大氣中運動的物理基礎知識——飛行力學基礎；第2章推導建立適合於飛行控制繫統分析和設計的飛行器數學模型——飛行器運動方程；第3章和第4章介紹飛行控制繫統分析和設計的邊界條件——測量與傳感器以及舵機與舵回路；第5章介紹典型飛行控制繫統的構成、工作原理以及基本分析方法——典型飛行控制繫統分析；第6章介紹飛行控制繫統的基本設計方法——典型飛行控制繫統設計；第7章介紹現代飛行控制技術。
本書編寫過程中，始終圍繞著飛行控制繫統分析和設計這一核心，首先講解了飛行控制繫統分析和設計所的物理基礎知識和飛行器數學建模的基本方法以及繫統分析和設計的邊界條件，然後重點介紹了典型飛行控制繫統分析和設計的基本方法，並對現代飛行控制技術的基本內容和發展狀況進行了介紹，全書保持了相對完整和繫統全面的特點。
本書可用作飛行器導航、制導與控制專業的教材，也可供飛行器自動控制有關專業的科技人員參考。

緒論
0.1 飛行控制繫統的發展回顧
0.2 飛行控制繫統的基本任務
0.3 飛行控制繫統的基本組成和功能
0.4 本書的編寫特點與內容安排
第1章飛行力學基礎
1.1 坐標繫
1.1.1 常用坐標繫的定義
1.1.2 常用坐標繫間的轉換
1.2 作用在飛機上的力和力矩
1.2.1 飛機的操縱機構
1.2.2 空氣動力與力矩
1.2.3 縱向氣動力和力矩
1.2.4 橫側向氣動力與力矩緒論
0.1 飛行控制繫統的發展回顧
0.2 飛行控制繫統的基本任務
0.3 飛行控制繫統的基本組成和功能
0.4 本書的編寫特點與內容安排
第1章飛行力學基礎
1.1 坐標繫
1.1.1 常用坐標繫的定義
1.1.2 常用坐標繫間的轉換
1.2 作用在飛機上的力和力矩
1.2.1 飛機的操縱機構
1.2.2 空氣動力與力矩
1.2.3 縱向氣動力和力矩
1.2.4 橫側向氣動力與力矩
1.2.5 作用在飛機上的推力與重力
思考與練習題
第2章飛行器運動方程
2.1 飛行器運動方程組
2.1.1 動力學方程
2.1.2 運動學方程
2.1.3 飛機運動方程的解耦分組與線性化
2.2 飛機的縱向運動
2.2.1 縱向運動的傳遞函數
2.2.2 短周期運動模態和長周期運動模態的簡化
2.2.3 油門杆的縱向動力學響應
2.3 飛機的橫側向運動
2.3.1 橫側向運動的傳遞函數
2.3.2 荷蘭滾模態的近似
2.3.3 螺旋和滾轉衰減模態的近似
2.3.4 螺旋模態的穩定
2.3.5 橫側向模態近似計算的精度分析
2.3.6 飛行條件對橫側向模態的影響
思考與練習題
第3章測量與傳感器
3.1 空氣動力學參量的測量
3.1.1 飛行高度的測量
3.1.2 空速與馬赫數的測量
3.1.3 迎角和側滑角的測量
3.1.4 大氣數據計算機
3.2 慣性量的測量
3.2.1 線加速度傳感器
3.2.2 陀螺儀
3.2.3 陀螺儀的應用
3.3 方位角的測量
3.3.1 航向陀螺儀
3.3.2陀螺磁羅盤
3.4 位置的確定
3.4.1 定位
3.4.2 無線電測高和雷達測高
3.4.3 無線電測距
3.4.4 衛星定位
3.5 導航繫統
3.5.1 慣性導航繫統
3.5.2儀表著陸繫統
思考與練習題
第4章舵機與舵回路
4.1 舵機的工作原理
4.1.1 電動舵機
4.1.2 液壓舵機
4.1.3 電液復合舵機
4.1.4 餘度舵機
4.2 舵機的特性分析
4.2.1 舵面的負載特性
4.2.2 舵機的動特性
4.3 舵回路
4.3.1 舵回路的構成與基本類型
4.3.2 舵回路繫統的設計
4.3.3 舵機特性對舵回路的影響
4.3.4 舵回路繫統的餘度設計
4.3.5 舵機與操縱繫統的連接方式
思考與練習題
第5章典型飛行控制繫統分析
5.1 概述
5.1.1 典型飛行控制繫統的構成
5.1.2 典型飛行控制繫統的分類
5.2 阻尼器與增穩繫統
5.2.1 阻尼器
5.2.2 增穩繫統
5.3 控制增穩繫統
5.3.1 控制增穩繫統的構成與工作原理
5.3.2 俯仰控制增穩繫統的控制規律
5.3.3 控制增穩繫統對飛機穩定性和操縱品質的影響
5.3.4 指令模型的形式和參數選擇
5.4 飛機的姿態控制繫統
5.4.1 姿態控制繫統的構成與工作原理
5.4.2 飛機縱向姿態穩定與控制
5.4.3 飛機橫側向姿態穩定與控制
5.5 飛機的軌跡控制繫統
5.5.1 飛行高度的穩定與控制
5.5.2 下滑波束導引繫統
5.5.3 自動拉平著陸繫統
5.5.4 飛機側向偏離的自動控制
5.5.5 飛機低空突防TF/TA2技術
5.6 空速和馬赫數的保持與控制
5.6.1 飛行速度保持與控制的作用
5.6.2 速度保持與控制繫統的構成與工作原理
思考與練習題
第6章飛行控制繫統的設計
6.1 飛行控制繫統的任務和設計目標
6.1.1 任務和設計目標
6.1.2 飛行品質的評價準則
6.1.3 飛行控制繫統的基本任務
6.2 飛行品質評價及品質規範
6.2.1 國軍標GJB185-86的基本內容
6.2.2 縱向飛行品質要求
6.2.3 橫側向飛行品質要求
6.2.4 飛行品質的評價方法
6.2.5 有人駕駛飛機飛行控制繫統通用規範
6.3 飛行控制繫統的基本設計方法
6.3.1 飛行控制繫統的經典設計方法
6.3.2 飛行控制繫統的現代設計技術
6.4 數字式飛行控制繫統的設計
6.4.1 概述
6.4.2 數字化設計方法
6.4.3 繫統采樣頻率的選擇
6.4.4 信號頻譜分析及多速率采樣
6.4.5 數字式飛行控制繫統設計中的其他重要問題
思考與練習題
第7章現代飛行控制技術
7.1 電傳操縱繫統
7.1.1 概述
7.1.2 餘度技術
7.1.3 典型電傳操縱繫統的構成與工作原理
7.2 主動控制技術
7.2.1 概述
7.2.2 放寬靜穩定性
7.2.3 直接力控制
7.2.4 機動載荷控制
7.2.5 陣風減緩與乘感控制
7.2.6 主動顫振抑制
7.3 其他現代飛行控制繫統簡介
7.3.1 綜合控制繫統
7.3.2 飛行管理繫統
思考與練習題
參考文獻

在線試讀

緒論
0.1 飛行控制繫統的發展回顧
自1912年美國的愛莫爾·斯派雷（Eimer Sperry）研制成功臺可以保持飛機穩定平飛的電動陀螺穩定裝置以來，能夠穩定飛機姿態運動的自動控制裝置——自動駕駛儀（autopilot）得以迅速發展。尤其在第二次世界大戰期間，美國和原蘇聯相繼研制出功能較完善的電氣式自動駕駛儀C-1和其仿制品AⅡ-5，德國也在第二次世界大戰後期研制成功飛航式導彈V-1和彈道式導彈V-2，更加促進了飛行自動控制裝置的研制和發展。第二次世界大戰以後，將自動駕駛儀與其他機載裝置組合，構成飛機的航跡自動控制繫統，例如定高和自動下滑導引繫統等。
自成功突破音障以後，飛機的飛行包線（飛行速度和高度的變化範圍）逐漸擴大，越來越復雜的飛行任務對飛機性能的要求也越來越高，僅靠氣動布局和發動機設計所獲得的飛機性能已經很難滿足復雜飛行任務的要求。因此，借助於自動控制技術來改善飛機穩定性的飛行自動控制裝置（如增穩繫統）相繼問世，在此基礎上自動駕駛儀的功能得到進一步的擴展，發展成為飛行自動控制繫統（automatic flight control system——AFCS）。同時，於20世紀60年代產生了隨控布局飛行器（control configured vehicle-CCV）的設計思想。隨控布局飛行器設計思想是一種在飛行器設計之初，就將飛行自動控制繫統與氣動布局、飛行器結構設計和動力繫統設計四方面協調配合而進行綜合設計的技術。例如，通過氣動布局和結構設計的飛機自身可以是靜不穩定的，而飛機的穩定性則由飛行自動控制繫統來保證，這樣可以使配平的迎角減小，從而減小阻力，提高升阻比，並可以減小平尾尺寸和質量。由此可見，由隨控布局飛行器設計技術開始，就將飛行控制繫統作為與氣動布局、飛行器結構和動力繫統同等重要地位進行綜合設計的。
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