《高等飞行动力学》求取 ⇩

第一章 绪论1

第二章 刚性飞机的一般运动方程3

2.1 坐标轴系和外力3

2.2 运动方程的推导4

2.3 旋转部件的影响9

2.4 飞机相对于固定坐标轴系的方位和轨迹9

2.5 重力在机体坐标系的分量13

2.6 运动方程小结13

2.7 定常飞行时的运动方程15

2.8 扰动运动方程16

2.9 小结18

第二章习题19

第三章 有关飞机动稳定性和反应的几个特殊问题20

3.1 对于有角速度的基准飞行状态的动稳定性问题20

3.1.1 定常滚转机动中的动稳定性20

3.1.2 拉起或推入机动的稳定性23

3.2 小扰动理论在预测飞机反应时的可靠性25

3.2.1 飞机对小扰动的线性和非线性横侧反应之间的差异示例25

3.2.2 用小扰动理论预测横侧反应可靠性的一种判据32

3.2.3 横侧扰动对纵向扰动的耦合34

3.3 用小扰动理论来预测稳定性的可靠性34

3.3.1 李雅普诺夫直接法的某些概念和定理35

3.3.2 李雅普诺夫方法运用举例37

3.3.3 小扰动方程可靠使用域的确定38

3.4 非线性常微分方程的积分法39

3.4.1 方法的描述和推导39

3.4.2 近似拉氏求逆法示例41

3.4.3 步长和级数近似式中项数的确定44

3.5 分析刚性飞机非线性运动方程稳定性及反应特性的方法45

第三章习题51

第四章 弹性飞机的稳定性和操纵53

4.1 问题的概况和飞机的弹性现象及简化分析方法举例53

4.1.1 副翼反逆问题53

4.1.2 机翼结构发散55

4.1.3 升降舵操纵效率降低问题56

4.2 弹性飞机的一般运动方程57

4.2.1 刚性自由度运动方程58

4.2.2 一般弹性飞机的运动方程59

4.3 定常状态运动方程65

4.3.1 定常直线飞行65

4.3.2 定常曲线飞行68

4.3.3 空气动力、推力和力矩的表示法70

4.3.4 定常飞行状态时弹性飞机方程综述74

4.4 弹性飞机的稳定性导数及其应用76

4.4.1 刚性和弹性飞机纵向稳定性导数的推导76

4.4.2 当量弹性飞机稳定性导数的说明和运用78

4.4.3 当量弹性飞机稳定性导数的变化趋势和数值量级82

4.5 扰动运动方程83

4.6 利用弹性风洞实验模型来预测稳定性导数85

4.6.1 模型尺度定律86

4.6.2 风洞实验模型87

4.6.3 实验情况和典型的空气动力测试结果88

4.6.4 利用弹性风洞模型数据来预测全尺度弹性飞机特性90

4.6.5 理论和实际求得的稳定性和操纵性数据的比较93

4.7 横侧稳定性和操纵性问题简介93

4.7.1 弹性飞机机翼滚转阻尼导数的算例94

4.7.2 弹性飞机垂直尾翼航向稳定性导数算例95

第四章习题96

第五章 飞机的频率特性98

5.1 渐近频率特性运用于飞机99

5.1.1 传递函数的真实频率特性的线性近似法99

5.1.2 渐近近似法应用示例103

5.1.3 典型的纵向频率特性103

5.1.4 典型的横侧频率特性112

5.2 利用测得的系统频率特性来反推传递函数的方法118

5.3 飞机对大气紊流的响应问题一般概念120

5.4 随机变量理论中的某些概念122

5.4.1 平稳随机变量122

5.4.2 u(t)的谐波分析122

5.4.3 线性系统对随机输入的反应123

5.5 紊流的物理和数学描述124

5.4.4 概率和概率密度124

5.5.1 均匀各向同性紊流的典型性质125

5.5.2 离散突风模型129

5.6 飞机对紊流的响应131

5.6.1 紊流的空气动力效应131

5.6.2 飞机的随机突风响应134

5.6.3 离散突风响应136

第五章习题136

第六章 飞行自动控制139

6.1 引言 飞行自动控制发展简史139

6.2.2 驾驶员140

6.2.1 飞机本体140

6.2 飞行自动控制系统的一些重要部件140

6.2.3 主操纵系统141

6.2.4 传感器143

6.2.5 控制器149

6.2.6 舵回路152

6.3 小结154

第七章 反馈控制系统的分析和设计基础155

7.1 反馈控制系统的基本关系和定义155

7.2 根轨迹法157

7.2.1 用于单位负反馈系统的根轨迹法157

7.2.2 单位负反馈系统画根轨迹小结162

7.2.3 用于非单位负反馈系统的根轨迹法162

7.2.4 用于多环系统的根轨迹法163

7.3 伯德图法165

7.4 s域与时域之间关系167

7.4.1 简单系统的开环情况和闭环情况167

7.4.2 二阶系统反应171

7.5 性能规范172

7.5.1 频域规范172

7.5.2 时域规范173

7.5.3 误差规范174

7.5.4 系统灵敏度177

7.6 控制系统设计过程示例177

7.6.1 设置增益以得到规定的闭环阻尼177

7.6.2 设置增益以得到规定的增益余量和位置误差常数178

7.6.3 用滞后补偿来改变根轨迹从复极点开始处的角度179

7.6.4 用超前-滞后补偿来增加系统稳定运行的增益范围179

7.6.5 对消补偿180

7.6.6 根等值线法181

7.7 小结184

第七章习题184

第八章 人机闭环系统分析188

8.1 驾驶员的数字模型189

8.2 驾驶员控制飞机滚转角和俯仰角示例190

8.2.1 驾驶员控制滚转角190

8.2.2 驾驶员控制俯仰角191

8.3 俯仰角控制中驾驶员对飞机飞行品质的评价193

8.3.1 驾驶员超前和滞后补偿的作用195

8.3.2 变化T？1的影响197

8.3.3 改变短周期频率的影响198

8.4 控制滚转角中驾驶员的作用198

8.4.1 飞机的数学模型简化为单自由度滚转情况198

8.4.2 荷兰滚模态根位置的影响200

8.5 飞行模拟器201

8.5.1 空中飞行模拟器201

8.5.2 地面飞行模拟器204

8.6 小结205

第八章习题205

9.1 增稳系统206

第九章 飞行自动控制系统的分析和综合206

9.1.1 偏航阻尼器207

9.1.2 滚转阻尼器210

9.1.3 俯仰阻尼器211

9.1.4 纵向稳定器213

9.1.5 航向稳定器215

9.1.6 控制增稳器216

9.2 纵向自动驾驶仪的基本模式223

9.2.1 保持俯仰姿态模式223

9.2.2 保持高度模式226

9.2.3 保持速度(M数)模式227

9.2.4 M数配平器228

9.3 横航向自动驾驶仪的基本模式230

9.3.1 保持滚转角或机翼水平模式230

9.3.2 保持航向模式231

9.3.3 甚高频全方位导航模式233

9.3.4 协调转弯235

9.4 自动着陆系统238

9.4.1 下滑斜率的截获和保持模式238

9.4.2 自动拉平和着地242

9.4.3 航向(信标台)波束控制244

9.5 带自动器飞机飞行品质的评价247

9.5.1 在频域内拟配等效系统的可能性248

9.5.2 等效系统的数学模型249

9.5.3 进行等效系统拟配的数学方法250

9.5.4 拟配过程中的几个具体问题251

9.6 多回路、多变量控制系统252

9.6.1 多变量反馈到一个操纵面通道情况252

9.6.2 多变量同时反馈到两个操纵面通道情况253

9.6.3 三个变量同时反馈到两个操纵面通道的一般情况255

9.7 单独操纵面控制系统和自适应系统简介256

9.7.1 单独操纵面控制系统256

9.7.2 自适应控制系统258

9.8 小结259

第九章习题259

10.1.1 信号的采样261

第十章 数字式控制系统分析基础261

10.1 信号的采样，采样信号的拉氏变换和信号重构261

10.1.2 数字信号的拉氏变换262

10.1.3 ε＊(s)的周期性263

10.1.4 从采样数据重构模拟数据264

10.2 z变换的理论基础268

10.2.1 定义和应用268

10.2.2 从s平面到z平面的映射273

10.2.3 z反变换275

10.2.4 一些重要的z变换定理277

10.3 采样数据系统的脉冲传递函数281

10.4.1 有误差采样的闭环系统的z域传递函数283

10.4 具有数据采样的闭环系统283

10.4.2 滚转角控制系统的时域反应示例284

10.5 数字式闭环系统的稳定性287

10.5.1 朱利测试288

10.5.2 劳斯—霍尔维茨判据289

10.5.3 根轨迹法290

10.6 小结292

第十章习题292

第十一章 状态空间法简介294

11.1 基本概念294

11.2 状态变量的时域解297