《飞行器系统辨识》求取 ⇩

目录1

第一章　绪论1

1.1 系统辨识与建模2

1.2　系统辨识基本思想3

1.3　系统辨识主要内容5

1.4　系统辨识主要功用8

1.5　飞行器系统辨识10

1.5.1　气动力参数辨识10

1.5.2　气动热参数辨识11

1.5.3　结构动力学参数辨识12

1.5.4　液体晃动模态参数辨识与跷振辨识13

1.5.5　惯性仪表误差系数辨识14

第二章　模型辨识15

2.1 飞行器动力学系统数学模型15

2.1.1　飞行器刚体动力学系统16

2.1.2　飞行器弹性体的动力学系统18

2.1.3　含液体的飞行器动力学系统24

2.2　空气动力数学模型26

2.2.1　代数模型26

2.2.2　积分方程模型31

2.2.3　微分方程模型36

2.3　推力与环境数学模型41

2.3.1　推力数学模型41

2.3.2　重力数学模型43

2.3.3　标准大气密度43

2.3.4　大气湍流模型44

2.4　建模准则与优选算法47

2.4.1　最大信息量准则47

2.4.2　最大可信度准则48

2.4.3　F统计检验50

2.4.4　最小预测误差平方和准则51

参考文献52

第三章　状态估计54

3.1　卡尔曼滤波算法55

3.1.1　最小方差估计56

3.1.2　卡尔曼滤波57

3.1.3　广义卡尔曼滤波62

3.1.4　增广的广义卡尔曼滤波64

3.1.5　修正增益广义卡尔曼滤波65

3.1.6　平方根分解滤波68

3.2　分割算法76

3.2.1　分割定理77

3.2.2　广义分割算法80

3.2.3　广义多分割算法85

3.2.4　广义分割辨识算法89

参考文献94

第四章　参数估计96

4.1　时域最大似然法97

4.1.1　最大似然准则97

4.1.2　非线性动力学系统最大似然算法100

4.1.3　线性动力学系统最大似然算法105

4.1.4　修正最大似然准则108

4.1.5　输出误差法110

4.1.6　方程误差法111

4.1.7　最大似然近似算法112

4.1.8　灵敏度矩阵的递推算法115

4.1.9　最大似然递推算法118

4.2　频域最大似然法121

4.2.1　频域最大似然准则122

4.2.2　最大似然算法124

4.2.3　离散型最大似然算法128

4.2.4　频域输出误差法130

4.2.5　传递函数法131

4.2.6　方程误差法132

4.2.7　零添补技术133

4.3　线性模型参数估计134

4.3.1　最小二乘法135

4.3.2　贝叶斯法139

4.3.3　岭估计法140

4.3.4　超椭球法141

4.3.5　逐步回归法142

4.3.6　主成份法147

4.3.7　特征根法148

4.3.8　贝叶斯主成份法（PB回归法）149

参考文献150

5.1.1　估计偏差152

5.1　参数估计准度评价准则152

第五章　辨识准度与系统验证152

5.1.2　估计分散度153

5.1.3　克拉马—罗不等式154

5.1.4　不确定度椭球155

5.2　估计准度评价的简化算法156

5.2.1　灵敏度156

5.2.2　相关性156

5.2.3　克拉马—罗界158

5.2.4　修正克拉马—罗界159

5.3　参数的置信区间估计159

5.3.1　线性系统置信区间估计160

5.3.2　非线性系统置信区间估计162

5.3.3　非线性因子估计算法163

5.4　准度的工程判断166

5.5　系统验证166

参考文献167

第六章　试验设计169

6.1　刚体动力学系统输入与输出设计169

6.1.1　刚体动力学系统激振输入设计170

6.1.2　刚体动力学系统输出设计172

6.1.3　几何、物理和环境参数测量175

6.2　最优输入设计176

6.2.1　最优输入设计准则177

6.2.2　最优输入时域算法180

6.3　惯性仪表误差系数辨识的试验设计185

6.3.1　惯性仪表误差数学模型185

6.3.2　惯性仪表误差的地面试验186

6.3.3　惯性仪表误差的飞行试验187

6.4　弹性动力学系统试验设计193

6.4.2　弹性系统输入设计194

6.4.1　系统的支承194

6.4.3　弹性系统输出设计198

6.5　液体晃动试验设计200

6.5.1　相似律及试件设计200

6.5.2　液体晃动试验输入设计201

6.5.3　液体晃动试验输出设计206

参考文献211

第七章　试验数据的预处理及相容性检验213

7.1　飞行试验数据的预处理213

7.1.1　测量数据由电量到物理量的转换214

7.1.2　零位修正215

7.1.3　野点的识别、剔除与补正215

7.1.4　数据加密与采样时刻校正216

7.1.5　传感器安装位置校正217

7.1.6　数据的低通数字滤波218

7.1.7　实测数据数值微分220

7.1.8　不同观测量间的时延修正221

7.2　飞行试验数据的相容性检验222

7.2.1　六自由度飞行数据相容性检验数学模型223

7.2.2　相容性检验问题的一般描述226

7.2.3　飞行数据相容性检验实用算法228

7.3　结构测量模态参数预处理231

7.3.1　由复模态提取实模态232

7.3.2　插值扩阶234

7.3.3　统一标定237

7.3.4　模态的相关性分析238

7.4　气动参数可辨识性分析240

7.4.1　参数相关性分析241

7.4.2　可辨识性的工程分析243

参考文献244

8.1　概述247

第八章　飞行器气动参数辨识247

8.2　战术导弹气动力参数辨识249

8.2.1　飞航导弹气动力参数辨识249

8.2.2　地空导弹气动力参数辨识264

8.2.3　空空导弹气动力参数辨识283

8.2.4　反坦克导弹气动力参数辨识288

8.2.5 自旋导弹气动力参数辨识294

8.3　飞机气动力参数辨识298

8.3.1　飞机短周期运动气动力参数辨识299

8.3.2　飞机大攻角非定常气动力参数辨识306

8.3.3　飞机颤振系统辨识310

8.3.4　直升机气动力参数辨识320

8.4　再入体气动力参数辨识329

8.4.1　再入体气动力矩导数辨识329

8.4.2　小不对称气动参数辨识332

8.4.3　再入攻角和气动力导数估计337

8.5　弹丸气动力参数辨识340

8.5.1　太阳方位计的姿态测定341

8.5.2　弹丸气动力参数辨识数学模型342

8.5.3　气动力参数辨识对测试准度的要求345

8.6　鱼雷动力学系统参数辨识347

8.6.1　鱼雷动力学系统基本方程347

8.6.2　水动力参数辨识基本方程354

8.6.3　辨识仿真算例358

8.7　地面试验的气动力参数辨识359

8.7.1　模型自由飞气动力矩参数辨识360

8.7.2　模型自由飞气动力导数辨识363

8.7.3　风洞三自由度天平的参数辨识365

8.8　再入体气动热参数辨识369

8.8.1　气动热参数辨识的问题提出370

8.8.2　非线性热导率辨识372

8.8.3　再入体热流率时间历程辨识375

参考文献382

第九章　结构动力学参数辨识384

9.1　概述384

9.2　结构刚体模态参数辨识386

9.2.1　准刚体模态387

9.2.2　刚体惯性量辨识388

9.2.3　支承刚度辨识390

9.2.4　迭代校正392

9.3　结构弹性模态参数与动态载荷辨识393

9.3.1　模态参数频域辨识394

9.3.2　模态参数时域辨识403

9.3.3　捆绑式火箭模态辨识410

9.3.4　结构动态载荷辨识415

9.4　结构物理参数辨识418

9.4.1　矩阵型辨识算法418

9.4.2　元素型辨识算法424

9.4.3　子矩阵型辨识算法431

9.4.4　设计参数型辨识算法433

9.4.5　缩聚模型辨识算法436

9.4.6　准完善模型辨识算法442

9.4.7　完备空间模型辨识算法443

9.4.8　阻尼辨识448

9.5　建模错误诊断451

9.5.1　单纯诊断法451

9.5.2　模修型诊断法453

9.6　飞行器连接刚度辨识457

9.6.1　连接刚度辨识算法459

9.6.2　导弹连接刚度辨识469

9.6.3　连接刚度辨识的模型与初值选取477

9.7　结构辨识常用数学算式479

9.7.1 约束最小二乘法479

9.7.2　特征矢量导数算法480

9.7.3　对于误差因子的特征导数484

参考文献486

第十章　跷振（POGO）辨识与参数估计490

10.1　概述490

10.2　跷振系统动力学方程493

10.2.1　输液管路系统493

10.2.2　泵系统505

10.2.3　发动机推力系统507

10.2.4　结构系统508

10.3　跷振参数估计514

10.3.1　跷振试验514

10.3.2　跷振系统参数估计517

10.3.3　跷振飞行试验辨识525

参考文献527

11.1　概述528

第十一章　液体晃动的参数辨识528

11.2　液体晃动位势流解531

11.2.1　平底直圆柱贮箱532

11.2.2　圆环形平底贮箱534

11.3　液体晃动的等效力学模型536

11.3.1　平底圆柱贮箱539

11.3.2　平底圆环形贮箱539

11.3.3　平底“＋”字分隔贮箱540

11.4　常阻尼液体晃动等效力学模型参数辨识541

11.4.1　常阻尼的频域法542

11.4.2　波高法547

11.5　非线性阻尼参数的辨识550

11.5.1　单自由度衰减波形550

11.5.2　衰减拍波形问题553

11.6　单自由度非线性的模型参数辨识560

11.7　具有多个基阶晃动非线性阻尼的模型参数辨识563

参考文献567

第十二章　惯性仪表误差系数辨识568

12.1　概述568

12.2　惯性仪表的数学模型569

12.2.1　平台的数学模型569

12.2.2　陀螺仪的数学模型570

12.2.3　加速度表的数学模型570

12.2.4　灵敏度矩阵571

12.3　误差系数辨识的观测方程组575

12.4　观测量及其噪声特性576

12.4.1　观测量表达式577

12.4.2　测量噪声特性579

12.5　辨识仿真计算与实测数据处理581

12.5.1　辨识仿真计算581

12.5.2　飞行试验后误差系数辨识583