《運輸類飛機自動飛行控制系統》從飛機動力學模型、系統設計和數學仿真3個方面描述了現代運輸機自動飛行控制系統的基本理論、設計及仿真方法。詳細推導了飛機動力學運動方程和簡化的數學模型；在確定了系統控制模式後設計了控制律，給出了控制律隨飛行狀態進行調節的方法和實例；最後介紹了系統數學仿真的方法、特點和過程，並對仿真結果進行了分析。《運輸類飛機自動飛行控制系統》在理論內容的選擇上力圖既能適應當前的現狀，又能跟上未來的發展，寫作上力求條理清楚，深入淺出，理論聯繫實際。使讀者能易於理解和套用。《運輸類飛機自動飛行控制系統》的讀者對象為從事飛行控制、飛行動力學和飛行器總體設計等專業的工程技術人員，也可作為高等院校飛行器控制、制導和仿真、飛行動力學及飛行器設計等專業本科生和研究生的專業教材或參考書。
基本介紹
- 書名：運輸類飛機自動飛行控制系統
- 出版社：國防工業出版社
- 頁數：229頁
- 開本：16
- 作者：徐軍 歐陽紹修
- 出版日期：2013年7月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：國防工業出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《運輸類飛機自動飛行控制系統》詳細介紹了現代運輸類飛機自動飛行控制系統的動力學模型、設計和數學仿真的理論及方法。在闡述了自動飛行控制系統有關理論的基礎上，通過具體飛機作為例子來研究飛行動力學模型的計算、自動飛行控制系統的設計以及數學仿真等問題，著重於建立飛行動力學模型以及系統控制律的分析和設計，具有較強的理論性和實用性。《運輸類飛機自動飛行控制系統》由徐軍，歐陽紹修著。
作者簡介
徐軍，博士。先後在北京航空航天大學、清華大學從事固定翼和旋翼飛行器飛行控制和動力學及仿真等方面的研究工作，曾主持和參與多個國防預研、型號研製及民用飛機預研項目。研究方向為飛行控制和動力學、飛行控制系統原型技術以及彈道理論等。目前在北京理工大學從事教學和科研工作。
歐陽紹修，男，漢族，中共黨員，研究員級高工，1978年畢業於西北工業大學飛彈飛行力學專業。現任中航工業陝飛集團副總經理、總設計師。主要從事飛機的設計、研製工作，現擔任運八系列飛機總設計師。
歐陽紹修，男，漢族，中共黨員，研究員級高工，1978年畢業於西北工業大學飛彈飛行力學專業。現任中航工業陝飛集團副總經理、總設計師。主要從事飛機的設計、研製工作，現擔任運八系列飛機總設計師。
圖書目錄
第1章概述
1.1從有人駕駛飛行到自動駕駛飛行
1.2飛機飛行的物理基礎
1.3自動飛行控制系統的描述和工作模式
1.4自動飛行控制系統的研製
1.5自動飛行控制系統的理論設計和數學仿真方法
第2章空氣動力學基礎
2.1空氣的物理屬性
2.2流場
2.3低速一維流的基本方程
2.4航空空間和標準大氣特性
2.5飛機幾何參數
第3章飛行動力學基礎
3.1飛機運動的表示
3.1.1參考坐標系
3.1.2飛機運動變數定義
3.1.3坐標系變換
3.1.4飛機運動物理量在常用坐標系下的表示和符號
3.1.5操縱機構極性定義
3.2飛機運動自由度和分類
3.3飛機的氣動力和力矩
3.3.1升力
3.3.2阻力
3.3.3側力
3.3.4俯仰力矩
3.3.5滾轉力矩
3.3.6偏航力矩
3.3.7鉸鏈力矩
3.3.8飛機的基本操縱方式
3.4飛機的平衡、靜穩定性和靜操縱性
3.4.1必要的歷史回顧
3.4.2靜穩定性和運動穩定性
3.4.3縱向運動的平衡、靜穩定性和操縱
3.5剛體飛機運動方程
3.5.1剛體飛機的假設條件
3.5.2剛體飛機運動的一般方程推導
第4章縱向和橫側向運動的線性方程
4.1剛體飛機運動的線性方程推導
4.1.1線性化方法和假設條件
4.1.2小擾動線性化的一般方法
4.1.3非線性運動方程的小擾動線性化處理
4.1.4機體坐標系下飛機小擾動線性化運動方程
4.1.5速度坐標系下飛機小擾動線性化運動方程
4.1.6飛機小擾動線性化運動方程在近似水平飛行時的簡化
4.1.7示例飛機小擾動線性運動方程的計算——巡航飛行狀態
4.1.8示例飛機小擾動線性運動方程的計算——著陸飛行狀態
4.1.9飛機運動的傳遞函式模型
4.2飛機線性運動方程的分析和簡化處理
4.2.1特徵值和運動模態
4.2.2縱向運動模態
4.2.3縱向短周期運動近似模型和特性
4.2.4縱向長周期運動的近似模型——升降舵作用下的動力學回響
4.2.5縱向長周期運動方程和傳遞函式——油門桿作用下的動力學回響
4.3縱向線性運動近似模型的套用可靠性
4.3.1短周期運動近似模型的誤差分析
4.3.2長周期運動近似模型的誤差分析
4.4橫側向運動分析和線性運動方程簡化
4.4.1橫側向運動模態
4.4.2橫側向線性運動方程的簡化
4.5發動機動力學模型
第5章風作用下的飛機運動模型
5.1風場特性和模型
5.1.1航空飛行高度內的風場特性
5.1.2典型風的描述
5.1.3突風和紊流速度數學模型
5.2有風時的飛機動力學模型
5.2.1風對飛行的影響和基本分析原理
5.2.2飛機對風的回響特性
5.2.3風作用下的飛機線性運動模型
5.2.4握桿（舵面不動）條件下飛機對常值風的回響
第6章自動飛行控制系統的控制模式和性能
6.1一般性的描述
6.2各個飛行階段的性能設計原則
6.3自動飛行控制系統的控制模式
6.4自動飛行控制系統的性能要求
6.4.1規範所要求的系統性能指標
6.4.2姿態迴路的一般設計指標
6.5自動飛行控制系統的接通和斷開
第7章縱向自動飛行控制系統的設計
7.1一股陸問題
7.2俯仰角控制系統
7.2.1俯仰角控制系統的需求分析和組成
7.2.2俯仰角速度控制迴路設計
7.2.3俯仰角控制迴路設計
7.2.4飛行狀態對俯仰角控制系統性能的影響和改善
7.2.5俯仰角控制系統的抗干擾能力分析和計算
7.3垂直速度控制系統
7.3.1垂直速度控制系統的模型
7.3.2垂直速度控制系統的設計
7.3.3飛行狀態對垂直速度控制系統的影響
7.4高度控制系統
7.4.1高度控制系統的設計
7.4.2擾動對高度控制系統的影響
7.4.3飛行狀態對高度控制系統的影響
7.5下滑波束控制系統
7.5.1下滑信標和下滑航道
7.5.2下滑波束控制系統的模型
7.5.3下滑波束控制系統的設計
7.5.4下滑波束控制系統對擾動的回響
7.5.5基於垂直速度控制系統的波束下滑控制系統設計
7.6速度控制系統
7.6.1速度控制的動力學問題
7.6.2自動油門系統一般性問題
7.6.3自動油門系統的模型和設計
7.6.4俯仰角控制系統工作時的自動油門系統設計
7.6.5風對自動油門系統的干擾和推力平靜
7.6.6由升降舵控制的速度控制系統設計
第8章橫側向自動飛行控制系統的設計
8.1一般性問題
8.2協調轉彎的運動學分析和數學模型
8.3滾轉角控制系統的設計
8.4側滑角控制系統設計
8.4.1側滑角控制系統的描述
8.4.2側滑角控制系統的設計
8.4.3側滑角控制系統的擾動及不利因素
8.5航向控制系統設計
8.5.1問題描述
8.5.2航向控制系統的設計
8.6LOC/VOR導引控制系統設計
8.6.1LOC/VOR信標
8.6.2LOC/VOR導引模型
8.6.3LOC/VOR導引控制的程式
8.6.4LOC/VOR導引控制系統的設計
8.6.5LOC導引控制系統設計實例
8.6.6VOR導引控制系統設計實例
8.7橫側向航跡控制系統
8.7.1橫側向航跡控制系統分析
8.7.2橫側向運動和航跡間的運動學模型
8.7.3橫側向軌跡控制系統的設計
第9章縱向自動飛行控制系統的數學仿真
9.1問題描述
9.2縱向自動飛行控制系統數學仿真中的模型
9.3俯仰角控制系統數學仿真
9.3.1數學仿真設計
9.3.2數學仿真結果及分析
9.4垂直速度控制系統數學仿真
9.4.1數學仿真設計
9.4.2數學仿真結果及分析
9.5高度保持控制系統數學仿真
9.5.1數學仿真設計
9.5.2數學仿真結果及分析
9.6垂直導航模式（VNAV）數學仿真
9.6.1數學仿真設計
9.6.2數學仿真結果及分析
9.7速度控制系統（自動油門系統）數學仿真
9.7.1數學仿真設計
9.7.2數學仿真結果及分析
9.8控制升降舵的速度控制系統數學仿真
9.8.1數學仿真設計
9.8.2數學仿真結果及設計
9.9下滑導引控制過程的數學仿真
9.9.1數學仿真設計
9.9.2控制律及數學仿真結果和分析
第10章橫側向自動飛行控制系統的數學仿真
10.1問題描述
10.2滾轉角控制系統數學仿真
10.2.1數學仿真設計
10.2.2數學仿真結果及分析
10.3側滑角控制系統數學仿真
10.3.1數學仿真設計
10.3.2數學仿真結果及分析
10.4航向角控制系統數學仿真
10.4.1數學仿真設計
10.4.2數學仿真結果及分析
10.5LOC導引控制系統數學仿真
10.5.1數學仿真設計
10.5.2數學仿真結果及分析
10.6VOR導引控制系統數學仿真
10.6.1數學仿真設計
10.6.2數學仿真結果及分析
10.7橫側向航跡控制系統數學仿真
附錄A大氣參數隨高度的分布
附錄B根軌跡的繪製方法
附錄C二階傳遞函式的時域指標
附錄D縱向氣動係數的計算
參考文獻
1.1從有人駕駛飛行到自動駕駛飛行
1.2飛機飛行的物理基礎
1.3自動飛行控制系統的描述和工作模式
1.4自動飛行控制系統的研製
1.5自動飛行控制系統的理論設計和數學仿真方法
第2章空氣動力學基礎
2.1空氣的物理屬性
2.2流場
2.3低速一維流的基本方程
2.4航空空間和標準大氣特性
2.5飛機幾何參數
第3章飛行動力學基礎
3.1飛機運動的表示
3.1.1參考坐標系
3.1.2飛機運動變數定義
3.1.3坐標系變換
3.1.4飛機運動物理量在常用坐標系下的表示和符號
3.1.5操縱機構極性定義
3.2飛機運動自由度和分類
3.3飛機的氣動力和力矩
3.3.1升力
3.3.2阻力
3.3.3側力
3.3.4俯仰力矩
3.3.5滾轉力矩
3.3.6偏航力矩
3.3.7鉸鏈力矩
3.3.8飛機的基本操縱方式
3.4飛機的平衡、靜穩定性和靜操縱性
3.4.1必要的歷史回顧
3.4.2靜穩定性和運動穩定性
3.4.3縱向運動的平衡、靜穩定性和操縱
3.5剛體飛機運動方程
3.5.1剛體飛機的假設條件
3.5.2剛體飛機運動的一般方程推導
第4章縱向和橫側向運動的線性方程
4.1剛體飛機運動的線性方程推導
4.1.1線性化方法和假設條件
4.1.2小擾動線性化的一般方法
4.1.3非線性運動方程的小擾動線性化處理
4.1.4機體坐標系下飛機小擾動線性化運動方程
4.1.5速度坐標系下飛機小擾動線性化運動方程
4.1.6飛機小擾動線性化運動方程在近似水平飛行時的簡化
4.1.7示例飛機小擾動線性運動方程的計算——巡航飛行狀態
4.1.8示例飛機小擾動線性運動方程的計算——著陸飛行狀態
4.1.9飛機運動的傳遞函式模型
4.2飛機線性運動方程的分析和簡化處理
4.2.1特徵值和運動模態
4.2.2縱向運動模態
4.2.3縱向短周期運動近似模型和特性
4.2.4縱向長周期運動的近似模型——升降舵作用下的動力學回響
4.2.5縱向長周期運動方程和傳遞函式——油門桿作用下的動力學回響
4.3縱向線性運動近似模型的套用可靠性
4.3.1短周期運動近似模型的誤差分析
4.3.2長周期運動近似模型的誤差分析
4.4橫側向運動分析和線性運動方程簡化
4.4.1橫側向運動模態
4.4.2橫側向線性運動方程的簡化
4.5發動機動力學模型
第5章風作用下的飛機運動模型
5.1風場特性和模型
5.1.1航空飛行高度內的風場特性
5.1.2典型風的描述
5.1.3突風和紊流速度數學模型
5.2有風時的飛機動力學模型
5.2.1風對飛行的影響和基本分析原理
5.2.2飛機對風的回響特性
5.2.3風作用下的飛機線性運動模型
5.2.4握桿（舵面不動）條件下飛機對常值風的回響
第6章自動飛行控制系統的控制模式和性能
6.1一般性的描述
6.2各個飛行階段的性能設計原則
6.3自動飛行控制系統的控制模式
6.4自動飛行控制系統的性能要求
6.4.1規範所要求的系統性能指標
6.4.2姿態迴路的一般設計指標
6.5自動飛行控制系統的接通和斷開
第7章縱向自動飛行控制系統的設計
7.1一股陸問題
7.2俯仰角控制系統
7.2.1俯仰角控制系統的需求分析和組成
7.2.2俯仰角速度控制迴路設計
7.2.3俯仰角控制迴路設計
7.2.4飛行狀態對俯仰角控制系統性能的影響和改善
7.2.5俯仰角控制系統的抗干擾能力分析和計算
7.3垂直速度控制系統
7.3.1垂直速度控制系統的模型
7.3.2垂直速度控制系統的設計
7.3.3飛行狀態對垂直速度控制系統的影響
7.4高度控制系統
7.4.1高度控制系統的設計
7.4.2擾動對高度控制系統的影響
7.4.3飛行狀態對高度控制系統的影響
7.5下滑波束控制系統
7.5.1下滑信標和下滑航道
7.5.2下滑波束控制系統的模型
7.5.3下滑波束控制系統的設計
7.5.4下滑波束控制系統對擾動的回響
7.5.5基於垂直速度控制系統的波束下滑控制系統設計
7.6速度控制系統
7.6.1速度控制的動力學問題
7.6.2自動油門系統一般性問題
7.6.3自動油門系統的模型和設計
7.6.4俯仰角控制系統工作時的自動油門系統設計
7.6.5風對自動油門系統的干擾和推力平靜
7.6.6由升降舵控制的速度控制系統設計
第8章橫側向自動飛行控制系統的設計
8.1一般性問題
8.2協調轉彎的運動學分析和數學模型
8.3滾轉角控制系統的設計
8.4側滑角控制系統設計
8.4.1側滑角控制系統的描述
8.4.2側滑角控制系統的設計
8.4.3側滑角控制系統的擾動及不利因素
8.5航向控制系統設計
8.5.1問題描述
8.5.2航向控制系統的設計
8.6LOC/VOR導引控制系統設計
8.6.1LOC/VOR信標
8.6.2LOC/VOR導引模型
8.6.3LOC/VOR導引控制的程式
8.6.4LOC/VOR導引控制系統的設計
8.6.5LOC導引控制系統設計實例
8.6.6VOR導引控制系統設計實例
8.7橫側向航跡控制系統
8.7.1橫側向航跡控制系統分析
8.7.2橫側向運動和航跡間的運動學模型
8.7.3橫側向軌跡控制系統的設計
第9章縱向自動飛行控制系統的數學仿真
9.1問題描述
9.2縱向自動飛行控制系統數學仿真中的模型
9.3俯仰角控制系統數學仿真
9.3.1數學仿真設計
9.3.2數學仿真結果及分析
9.4垂直速度控制系統數學仿真
9.4.1數學仿真設計
9.4.2數學仿真結果及分析
9.5高度保持控制系統數學仿真
9.5.1數學仿真設計
9.5.2數學仿真結果及分析
9.6垂直導航模式（VNAV）數學仿真
9.6.1數學仿真設計
9.6.2數學仿真結果及分析
9.7速度控制系統（自動油門系統）數學仿真
9.7.1數學仿真設計
9.7.2數學仿真結果及分析
9.8控制升降舵的速度控制系統數學仿真
9.8.1數學仿真設計
9.8.2數學仿真結果及設計
9.9下滑導引控制過程的數學仿真
9.9.1數學仿真設計
9.9.2控制律及數學仿真結果和分析
第10章橫側向自動飛行控制系統的數學仿真
10.1問題描述
10.2滾轉角控制系統數學仿真
10.2.1數學仿真設計
10.2.2數學仿真結果及分析
10.3側滑角控制系統數學仿真
10.3.1數學仿真設計
10.3.2數學仿真結果及分析
10.4航向角控制系統數學仿真
10.4.1數學仿真設計
10.4.2數學仿真結果及分析
10.5LOC導引控制系統數學仿真
10.5.1數學仿真設計
10.5.2數學仿真結果及分析
10.6VOR導引控制系統數學仿真
10.6.1數學仿真設計
10.6.2數學仿真結果及分析
10.7橫側向航跡控制系統數學仿真
附錄A大氣參數隨高度的分布
附錄B根軌跡的繪製方法
附錄C二階傳遞函式的時域指標
附錄D縱向氣動係數的計算
參考文獻
