本书以飞行控制系统分析和设计的基本方法为主要内容,以典型的飞行控制系统的基本结构为主干。除绪论外共分7章:绪论主要介绍飞行控制系统完成的任务和基本构成以及发展简况;第1章介绍飞行器在大气中运动的物理基础知识——飞行力学基础;第2章推导建立适合于飞行控制系统分析和设计的飞行器数学模型——飞行器运动方程;第3章和第4章介绍飞行控制系统分析和设计的边界条件——测量与传感器以及舵机与舵回路;第5章介绍典型飞行控制系统的构成、工作原理以及基本分析方法——典型飞行控制系统分析;第6章介绍飞行控制系统的基本设计方法——典型飞行控制系统设计;第7章介绍现代飞行控制技术。
本书编写过程中,始终围绕着飞行控制系统分析和设计这一核心,首先讲解了飞行控制系统分析和设计所**的物理基础知识和飞行器数学建模的基本方法以及系统分析和设计的边界条件,然后**介绍了典型飞行控制系统分析和设计的基本方法,并对现代飞行控制技术的基本内容和发展状况进行了介绍,全书保持了相对完整和系统全面的特点。
本书可用作飞行器导航、制导与控制专业的教材,也可供飞行器自动控制有关专业的科技人员参考。

绪论
0.1 飞行控制系统的发展回顾
0.2 飞行控制系统的基本任务
0.3 飞行控制系统的基本组成和功能
0.4 本书的编写特点与内容安排
第1章 飞行力学基础
1.1 坐标系
1.1.1 常用坐标系的定义
1.1.2 常用坐标系间的转换
1.2 作用在飞机上的力和力矩
1.2.1 飞机的操纵机构
1.2.2 空气动力与力矩
1.2.3 纵向气动力和力矩
1.2.4 横侧向气动力与力矩
1.2.5 作用在飞机上的推力与重力
思考与练习题
第2章 飞行器运动方程
2.1 飞行器运动方程组
2.1.1 动力学方程
2.1.2 运动学方程
2.1.3 飞机运动方程的解耦分组与线性化
2.2 飞机的纵向运动
2.2.1 纵向运动的传递函数
2.2.2 短周期运动模态和长周期运动模态的简化
2.2.3 油门杆的纵向动力学响应
2.3 飞机的横侧向运动
2.3.1 横侧向运动的传递函数
2.3.2 荷兰滚模态的近似
2.3.3 螺旋和滚转衰减模态的近似
2.3.4 螺旋模态的稳定
2.3.5 横侧向模态近似计算的精度分析
2.3.6 飞行条件对横侧向模态的影响
思考与练习题
第3章 测量与传感器
3.1 空气动力学参量的测量
3.1.1 飞行高度的测量
3.1.2 空速与马赫数的测量
3.1.3 迎角和侧滑角的测量
3.1.4 大气数据计算机
3.2 惯性量的测量
3.2.1 线加速度传感器
3.2.2 陀螺仪
3.2.3 陀螺仪的应用
3.3 方位角的测量
3.3.1 航向陀螺仪
3.3.2 陀螺磁罗盘
3.4 位置的确定
3.4.1 定位
3.4.2 无线电测高和雷达测高
3.4.3 无线电测距
3.4.4 卫星定位
3.5 导航系统
3.5.1 惯性导航系统
3.5.2 仪表着陆系统
思考与练习题
第4章 舵机与舵回路
4.1 舵机的工作原理
4.1.1 电动舵机
4.1.2 液压舵机
4.1.3 电液复合舵机
4.1.4 余度舵机
4.2 舵机的特性分析
4.2.1 舵面的负载特性
4.2.2 舵机的动特性
4.3 舵回路
4.3.1 舵回路的构成与基本类型
4.3.2 舵回路系统的设计
4.3.3 舵机特性对舵回路的影响
4.3.4 舵回路系统的余度设计
4.3.5 舵机与操纵系统的连接方式
思考与练习题
第5章 典型飞行控制系统分析
5.1 概述
5.1.1 典型飞行控制系统的构成
5.1.2 典型飞行控制系统的分类
5.2 阻尼器与增稳系统
5.2.1 阻尼器
5.2.2 增稳系统
5.3 控制增稳系统
5.3.1 控制增稳系统的构成与工作原理
5.3.2 俯仰控制增稳系统的控制规律
5.3.3 控制增稳系统对飞机稳定性和操纵品质的影响
5.3.4 指令模型的形式和参数选择
5.4 飞机的姿态控制系统
5.4.1 姿态控制系统的构成与工作原理
5.4.2 飞机纵向姿态稳定与控制
5.4.3 飞机横侧向姿态稳定与控制
5.5 飞机的轨迹控制系统
5.5.1 飞行高度的稳定与控制
5.5.2 下滑波束导引系统
5.5.3 自动拉平着陆系统
5.5.4 飞机侧向偏离的自动控制
5.5.5 飞机低空突防TF/TA2技术
5.6 空速和马赫数的保持与控制
5.6.1 飞行速度保持与控制的作用
5.6.2 速度保持与控制系统的构成与工作原理
思考与练习题
第6章 飞行控制系统的设计
6.1 飞行控制系统的任务和设计目标
6.1.1 任务和设计目标
6.1.2 飞行品质的评价准则
6.1.3 飞行控制系统的基本任务
6.2 飞行品质评价及品质规范
6.2.1 国军标GJB185-86的基本内容
6.2.2 纵向飞行品质要求
6.2.3 横侧向飞行品质要求
6.2.4 飞行品质的评价方法
6.2.5 有人驾驶飞机飞行控制系统通用规范
6.3 飞行控制系统的基本设计方法
6.3.1 飞行控制系统的经典设计方法
6.3.2 飞行控制系统的现代设计技术
6.4 数字式飞行控制系统的设计
6.4.1 概述
6.4.2 数字化设计方法
6.4.3 系统采样频率的选择
6.4.4 信号频谱分析及多速率采样
6.4.5 数字式飞行控制系统设计中的其他重要问题
思考与练习题
第7章 现代飞行控制技术
7.1 电传操纵系统
7.1.1 概述
7.1.2 余度技术
7.1.3 典型电传操纵系统的构成与工作原理
7.2 主动控制技术
7.2.1 概述
7.2.2 放宽静稳定性
7.2.3 直接力控制
7.2.4 机动载荷控制
7.2.5 阵风减缓与乘感控制
7.2.6 主动颤振**
7.3 其他现代飞行控制系统简介
7.3.1 综合控制系统
7.3.2 飞行管理系统
思考与练习题
参考文献

绪论
0.1 飞行控制系统的发展回顾
自1912年美国的爱莫尔·斯派雷(Eimer Sperry)研制成功**台可以保持飞机稳定平飞的电动陀螺稳定装置以来,能够稳定飞机姿态运动的自动控制装置——自动驾驶仪(autopilot)得以迅速发展。尤其在第二次世界大战期间,美国和原苏联相继研制出功能较完善的电气式自动驾驶仪C-1和其仿制品AⅡ-5,德国也在第二次世界大战后期研制成功飞航式导弹V-1和弹道式导弹V-2,更加促进了飞行自动控制装置的研制和发展。第二次世界大战以后,将自动驾驶仪与其他机载装置组合,构成飞机的航迹自动控制系统,例如定高和自动下滑导引系统等。
自成功突破音障以后,飞机的飞行包线(飞行速度和高度的变化范围)逐渐扩大,越来越复杂的飞行任务对飞机性能的要求也越来越高,仅靠气动布局和发动机设计所获得的飞机性能已经很难满足复杂飞行任务的要求。因此,借助于自动控制技术来改善飞机稳定性的飞行自动控制装置(如增稳系统)相继问世,在此基础上自动驾驶仪的功能得到进一步的扩展,发展成为飞行自动控制系统(automatic flight control system——AFCS)。同时,于20世纪60年代产生了随控布局飞行器(control configured vehicle-CCV)的设计思想。随控布局飞行器设计思想是一种在飞行器设计之初,就将飞行自动控制系统与气动布局、飞行器结构设计和动力系统设计四方面协调配合而进行综合设计的技术。例如,通过气动布局和结构设计的飞机自身可以是静不稳定的,而飞机的稳定性则由飞行自动控制系统来保证,这样可以使配平的迎角减小,从而减小阻力,提高升阻比,并可以减小平尾尺寸和质量。由此可见,由随控布局飞行器设计技术开始,就将飞行控制系统作为与气动布局、飞行器结构和动力系统同等重要地位进行综合设计的。
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