《飞行控制系统》求取 ⇩

绪论1

第一节 飞行器的自动飞行1

一、问题的提出1

二、控制面1

三、自动飞行的基本原理--“反馈”2

第二节 舵回路、稳定回路和控制回路3

第三节 飞机的增稳4

第四节 飞行控制系统简史和展望5

第五节 本书内容6

第一章 飞行动力学7

第一节 概述7

第二节 空气动力学基本知识7

一、流场7

二、连续方程8

三、伯努利方程(能量守恒定律)8

四、马赫数M9

五、弱扰动的传播10

六、激波10

七、临界马赫数Mcr11

八、膨胀波12

第三节 飞行器空间运动的表示、飞机操纵机构、关于稳定性和操纵性的概念13

一、坐标系13

二、飞机的运动参数14

三、飞行器运动的自由度15

四、飞机的操纵机构15

五、关于稳定性和操纵性的概念16

第四节 空气动力、空气动力系数16

第五节 纵向气动力和气动力矩17

一、升力17

二、阻力22

三、纵向力矩(俯仰力矩)26

第六节 侧向气动力及气动力矩33

一、侧力Y33

二、滚转力矩L与偏航力矩N34

三、侧力和侧向力矩表达式40

第七节 操纵面的铰链力矩40

第八节 刚体飞行器的运动方程41

一、有关刚体飞行器运动的假设41

二、动力学方程的推导(锁定舵面)41

三、飞行器的运动学方程44

四、飞机运动方程的线性化及分组46

第九节 飞机的纵向运动49

一、纵向运动方程式49

二、纵向运动方程的线性化处理51

三、纵向扰动运动的典型示例、扰动运动的两种模态55

四、关于模态的概念58

五、纵向运动的传递函数59

六、短周期运动的近似传递函数63

七、长周期运动的近似传递函数66

八、定速静稳定性与定载静稳定性68

九、空速与高度变化对纵向模态特征参数的影响71

十、气动导数变化对纵向模态特征参数的影响73

十一、油门杆偏转的纵向动力学响应74

第十节 飞机的横侧运动76

一、横侧运动线性化方程76

二、横侧扰动运动典型示例、横侧扰动运动的三种模态79

三、横侧运动的传递函数85

四、二自由度荷兰滚运动的近似传递函数90

五、一自由度滚转运动近似传递函数91

六、空速、高度变化对横侧动力学的影响91

七、气动导数变化对横侧动力学特性的影响92

第十一节 导弹飞行运动的特点92

一、导弹的控制93

二、轴对称导弹传递函数特点95

三、飞机和导弹的特点97

第十二节 飞行器状态方程97

一、飞机纵向运动状态方程98

二、飞机横侧运动状态方程98

第二章 陀螺及其他敏感元件102

第一节 陀螺仪102

一、双自由度陀螺仪103

二、单自由度陀螺仪116

三、新型陀螺仪121

四、陀螺稳定装置126

五、导航系统介绍128

第二节 加速度传感器132

一、线加速度传感器的功用132

二、线加速度传感器的结构与工作原理132

三、用加速度传感器近似测量飞机的迎角或侧滑角135

第三节 迎角和侧滑角传感器136

一、风标式迎角(侧滑角)传感器137

二、压差管式迎角(侧滑角传)感器137

三、零压差式迎角传感器138

第四节 高度、空速、M数传感器139

一、高度传感器139

二、速度传感器142

三、M数传感器145

第三章 舵机与舵回路146

第一节 舵机的工作原理146

一、电动舵机146

二、液压舵机147

三、电液复合舵机149

四、余度舵机150

第二节 舵面负载及其对舵机工作的影响151

一、舵面的负载特性151

二、电动舵机的动特性152

三、液压舵机的动特性154

四、铰链力矩对舵机动特性的影响157

第三节 舵回路的基本类型及特点157

一、舵回路的构成157

二、舵回路的基本类型160

三、舵回路中反馈量的配置160

第四节 舵机特性对舵回路的影响163

一、舵机功率对舵回路的影响163

二、舵机传动机构间隙对舵回路的影响165

三、飞机主操纵系统简述166

第五节 舵机与飞机操纵系统连接方式简介168

一、舵机与人工操纵系统并联168

二、舵机与人工操纵系统串联168

第四章 典型飞行控制系统工作原理171

第一节 概述171

一、飞行自动控制系统的组成与功用171

二、飞行自动控制系统基本性能要求172

第二节 飞机-阻尼器系统和飞机-增稳系统173

一、飞机-阻尼器系统173

二、飞机-增稳系统180

第三节 飞机三轴姿态控制系统184

一、控制原理184

二、飞机纵向角运动的稳定与控制192

三、飞机侧向角运动的稳定与控制196

四、自动配平与自动驾驶仪回零系统201

第四节 纵向轨迹控制系统203

一、飞行高度的稳定与控制204

二、下滑波束导引系统209

三、自动拉平着陆系统214

四、地形跟随控制系统219

第五节 飞机侧向轨迹控制系统225

一、飞机侧向偏离的自动控制225

二、自动侧向波束导引229

第六节 空速与M数的控制与保持234

一、控制速度的作用234

二、速度控制系统的基本方案236

三、适用于速度控制系统的对象近似方程237

四、典型速度自动控制系统简介237

第五章 典型飞行控制系统实例242

第一节 典型模拟式飞行自动控制系统242

一、舵回路简介243

二、系统安全连锁电路244

三、升降舵通道245

四、副翼通道250

第二节 数字式飞行控制系统的组成及原理255

一、发展概况255

二、数字式飞行控制系统的基本组成及原理256

第三节 典型的数字式飞行控制系统实例270

一、概述270

二、飞行控制计算机与数据总线简介273

三、系统的控制规律275

四、飞行控制计算机的在线监控276

五、单通道工作时的系统监控278

六、多通道工作时的系统监控279

第六章 飞行控制系统的设计282

第一节 飞行品质评价及品质规范282

一、GJB185--86的基本内容282

二、纵向飞行品质283

三、侧向飞行品质287

四、评价飞行品质的其他方法288

五、有人驾驶飞机飞行控制系统通用规范291

第二节 飞行控制系统的设计方法293

一、飞行控制系统的一般设计方法293

二、飞行控制系统的最优设计303

第三节 数字式飞行控制系统的设计317

一、概述317

二、评定两种设计方法317

三、数字式飞控系统采样频率的选择319

四、飞控系统中信号频谱分析及多速率采样320

五、前置滤波器设计320

六、数字结构陷波器的设计322

七、后置滤波器的设计322

八、补偿系统中的时延324

九、非线性环节及可变增益的实现325

十、多模态控制律转换326

十一、数字式飞行控制系统的软件开发328

第七章 现代飞行控制技术337

第一节 人机系统的特点和发展337

一、人工飞行操纵系统的发展337

二、人工飞行操纵系统与飞行自动控制系统的一体化339

第二节 控制增稳系统339

一、问题的提出339

二、控制增稳系统的组成及工作原理340

三、俯仰控制增稳系统的控制规律341

四、控制增稳系统对飞机稳定性和操纵品质的影响342

五、指令模型的形式和参数选择344

第三节 电传操纵系统347

一、电传操纵系统的提出及发展简况347

二、电传操纵系统的组成、工作原理和控制律348

三、电传操纵系统的优点及存在的问题354

四、飞行边界控制系统355

第四节 主动控制技术357

一、概述357

二、放宽静稳定性358

三、直接力控制365

四、机动栽荷控制371

五、阵风减缓和乘感控制374

第五节 综合控制系统379

一、飞行/火力综合控制系统379

二、飞行/推进综合控制系统383

第六节 飞行管理系统386

一、产生背景、发展历史386

二、飞行管理系统的组成与功能387

三、成本优化的原理和方法388

四、90年代的飞行管理系统389

五、战术飞行管理系统390

第八章 飞行器结构挠性的影响391

第一节 概述391

第二节 计算结构变形的基础知识391

一、拉格朗日方程391

二、集中参数的拉格朗日方程392

三、模态的形状和频率393

四、主坐标系396

第三节 挠性飞机-控制系统的综合分析397

一、挠性飞机传感器的传递函数397

二、传感器安装位置的选择及补偿措施398

三、挠性飞机-控制系统的修正装置和滤波器399

四、舵回路和操纵系统的影响401

第四节 机体结构挠性与控制系统耦合引起失稳举例401

一、飞行方案402

二、飞行情况402

三、机体折断的原因402

四、数学分析与实物仿真的结论403

五、考虑机身弯曲振动时的纵向阻尼回路参数选择举例404

参考文献406