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商品簡介
目次
商品簡介
本書全面、系統地介紹了飛機自動飛行控制系統的組成、原理和分析及設計方法。在系統定義的基礎上，本書從數學模型的建立出發，確定反饋控制系統的結構和控制律參數的計算方法，給出了性能分析和控制律參數隨飛行狀態調節的方法，並給出了系統設計和數學仿真的實例。
本書既可以作為飛行控制、制導及飛行器設計等專業本科生和研究生的教材或參考書，也可作為相關專業的研究者和工程技術人員的參考書或手冊。
本書既可以作為飛行控制、制導及飛行器設計等專業本科生和研究生的教材或參考書，也可作為相關專業的研究者和工程技術人員的參考書或手冊。
目次
第 1章 緒論 001
第 2章 自動飛行控制系統的基本問題 009
2.1 自動飛行控制系統的基本功能 010
2.2 駕駛員如何使用這個系統 012
2.3 自動飛行控制系統的一般組成形式 013
2.4 數學模型和物理模型的建立及意義 014
2.5 在理論設計中數學仿真的作用 016
2.6 把理論設計結果高效率地轉換為工程實現的方法 017
2.7 理論設計和實際系統之間的差異及調整 018
第3章 飛機動力學和數學模型 023
3.1 飛機運動的一般特點 024
3.2 飛機運動方程的常用坐標系 025
3.3 飛機運動變量的定義 027
3.4 坐標系之間的變換關係 030
3.5 力、力矩和運動變量在各坐標系內的習慣表示和符號 033
3.6 飛機操縱機構及運動變量的定義 036
3.7 飛機運動自由度和分類 037
3.8 剛體飛機運動方程的建立 038
3.9 小擾動線性化運動方程 046
3.10 對稱定常直線水平飛行（ 0=0）時的小擾動線性化運動方程 052
3.11 進一步簡化的線性化運動方程 054
3.12 用於系統設計的飛機運動數學模型 060
3.13 飛機運動特性及飛行狀態的影響 069
3.14 協調轉彎運動和橫側向運動水平軌跡的近似方程 080
3.15 風作用下飛機動力學響應傳遞函數模型 083
3.16 擾動力矩對飛機動力學響應的影響 087
第4章 關於自動飛行控制系統設計問題的討論 089
4.1 自動飛行控制系統設計的內容、方法和適用性 090
4.2 自動飛行控制系統需求分析及其自動飛行方式 093
4.3 自動飛行中的杆力配平問題 097
4.4 自動飛行控制系統與電傳操縱系統的關係 101
4.5 自動飛行控制系統與機械操縱系統的關係 102
4.6 自動飛行控制系統的性能要求 104
4.7 自動飛行控制系統的接通和斷開 107
4.8 自動飛行控制系統接通時的自動回零方法 108
4.9 自動飛行控制系統的組成、數學模型和設計 109
第5章 俯仰角控制系統分析和設計 113
5.1 俯仰角控制系統的目的和意義 114
5.2 俯仰角控制系統的分析和數學模型 115
5.3 俯仰角控制系統設計實例和數學仿真 126
第6章 垂直速度控制系統 141
6.1 控制目的和方法 142
6.2 建立垂直速度動力學響應的數學模型 142
6.3 垂直速度的有效控制條件 144
6.4 反饋結構和控制律及數學模型 145
6.5 控制律參數計算 146
6.6 控制性能分析 147
6.7 垂直速度控制系統設計和數學仿真實例 151
第7章 高度控制系統分析和設計 161
7.1 控制目的和方法 162
7.2 反饋結構分析和高度控制系統數學模型 163
7.3 控制性能分析 164
7.4 控制律參數設計 166
7.5 高度控制系統設計和數學仿真實例 168
7.6 對高度控制系統的改進 177
第8章 速度控制系統 183
8.1 速度控制的動力學分析及數學模型 184
8.2 升降舵速度控制系統 187
8.3 油門杆速度控制系統 192
8.4 使用減速板（擾流板）的速度控制系統 197
8.5 升降舵速度控制系統設計和數學仿真實例 198
8.6 油門杆速度控制系統設計和數學仿真實例 201
第9章 下滑波束和拉平著陸控制 209
9.1 飛機在著陸過程中的縱向操縱 210
9.2 下滑波束導引運動學模型 212
9.3 下滑波束導引控制系統的控制律設計和性能 214
9.4 拉平著陸的運動學模型 219
9.5 拉平著陸控制系統的設計和性能分析 222
9.6 下滑波束導引控制系統的設計和數學仿真實例 225
9.7 拉平著陸控制系統的設計和數學仿真實例 232
第 10章 航向控制系統 237
10.1 航向控制的目的和方法 238
10.2 滾轉角控制系統 240
10.3 側滑角控制系統 244
10.4 航向控制系統 248
10.5 滾轉角控制系統設計和數學仿真實例 251
10.6 側滑角控制系統設計和協調轉彎數學仿真實例 255
10.7 航向角控制系統設計和數學仿真實例 261
第 11章 橫側向波束導引和軌跡控制系統 269
11.1 飛機橫側向運動的軌跡控制問題 270
11.2 側向波束導引的運動學模型 271
11.3 側向波束導引控制系統設計 273
11.4 橫側向軌跡的運動學模型 276
11.5 橫側向軌跡控制系統設計 277
11.6 側向波束導引控制系統的設計和數學仿真實例 280
11.7 橫側向軌跡控制系統的設計和數學仿真實例 287
11.8 航路之間的轉換飛行和提前轉彎 294
第 12章 無人駕駛飛機自動飛行控制系統 297
12.1 無人駕駛飛機的操縱形式 298
12.2 自主駕駛中的駕駛程序設計 300
12.3 數據鏈路中斷後的駕駛程序 303
12.4 無人機和有人駕駛飛機AFCS的差異 304
參考文獻 305
附錄A 有因次導數計算公式 307
附錄B 算例飛機導數 311
附錄C 算例飛機小擾動線性化運動方程 321
第 2章 自動飛行控制系統的基本問題 009
2.1 自動飛行控制系統的基本功能 010
2.2 駕駛員如何使用這個系統 012
2.3 自動飛行控制系統的一般組成形式 013
2.4 數學模型和物理模型的建立及意義 014
2.5 在理論設計中數學仿真的作用 016
2.6 把理論設計結果高效率地轉換為工程實現的方法 017
2.7 理論設計和實際系統之間的差異及調整 018
第3章 飛機動力學和數學模型 023
3.1 飛機運動的一般特點 024
3.2 飛機運動方程的常用坐標系 025
3.3 飛機運動變量的定義 027
3.4 坐標系之間的變換關係 030
3.5 力、力矩和運動變量在各坐標系內的習慣表示和符號 033
3.6 飛機操縱機構及運動變量的定義 036
3.7 飛機運動自由度和分類 037
3.8 剛體飛機運動方程的建立 038
3.9 小擾動線性化運動方程 046
3.10 對稱定常直線水平飛行（ 0=0）時的小擾動線性化運動方程 052
3.11 進一步簡化的線性化運動方程 054
3.12 用於系統設計的飛機運動數學模型 060
3.13 飛機運動特性及飛行狀態的影響 069
3.14 協調轉彎運動和橫側向運動水平軌跡的近似方程 080
3.15 風作用下飛機動力學響應傳遞函數模型 083
3.16 擾動力矩對飛機動力學響應的影響 087
第4章 關於自動飛行控制系統設計問題的討論 089
4.1 自動飛行控制系統設計的內容、方法和適用性 090
4.2 自動飛行控制系統需求分析及其自動飛行方式 093
4.3 自動飛行中的杆力配平問題 097
4.4 自動飛行控制系統與電傳操縱系統的關係 101
4.5 自動飛行控制系統與機械操縱系統的關係 102
4.6 自動飛行控制系統的性能要求 104
4.7 自動飛行控制系統的接通和斷開 107
4.8 自動飛行控制系統接通時的自動回零方法 108
4.9 自動飛行控制系統的組成、數學模型和設計 109
第5章 俯仰角控制系統分析和設計 113
5.1 俯仰角控制系統的目的和意義 114
5.2 俯仰角控制系統的分析和數學模型 115
5.3 俯仰角控制系統設計實例和數學仿真 126
第6章 垂直速度控制系統 141
6.1 控制目的和方法 142
6.2 建立垂直速度動力學響應的數學模型 142
6.3 垂直速度的有效控制條件 144
6.4 反饋結構和控制律及數學模型 145
6.5 控制律參數計算 146
6.6 控制性能分析 147
6.7 垂直速度控制系統設計和數學仿真實例 151
第7章 高度控制系統分析和設計 161
7.1 控制目的和方法 162
7.2 反饋結構分析和高度控制系統數學模型 163
7.3 控制性能分析 164
7.4 控制律參數設計 166
7.5 高度控制系統設計和數學仿真實例 168
7.6 對高度控制系統的改進 177
第8章 速度控制系統 183
8.1 速度控制的動力學分析及數學模型 184
8.2 升降舵速度控制系統 187
8.3 油門杆速度控制系統 192
8.4 使用減速板（擾流板）的速度控制系統 197
8.5 升降舵速度控制系統設計和數學仿真實例 198
8.6 油門杆速度控制系統設計和數學仿真實例 201
第9章 下滑波束和拉平著陸控制 209
9.1 飛機在著陸過程中的縱向操縱 210
9.2 下滑波束導引運動學模型 212
9.3 下滑波束導引控制系統的控制律設計和性能 214
9.4 拉平著陸的運動學模型 219
9.5 拉平著陸控制系統的設計和性能分析 222
9.6 下滑波束導引控制系統的設計和數學仿真實例 225
9.7 拉平著陸控制系統的設計和數學仿真實例 232
第 10章 航向控制系統 237
10.1 航向控制的目的和方法 238
10.2 滾轉角控制系統 240
10.3 側滑角控制系統 244
10.4 航向控制系統 248
10.5 滾轉角控制系統設計和數學仿真實例 251
10.6 側滑角控制系統設計和協調轉彎數學仿真實例 255
10.7 航向角控制系統設計和數學仿真實例 261
第 11章 橫側向波束導引和軌跡控制系統 269
11.1 飛機橫側向運動的軌跡控制問題 270
11.2 側向波束導引的運動學模型 271
11.3 側向波束導引控制系統設計 273
11.4 橫側向軌跡的運動學模型 276
11.5 橫側向軌跡控制系統設計 277
11.6 側向波束導引控制系統的設計和數學仿真實例 280
11.7 橫側向軌跡控制系統的設計和數學仿真實例 287
11.8 航路之間的轉換飛行和提前轉彎 294
第 12章 無人駕駛飛機自動飛行控制系統 297
12.1 無人駕駛飛機的操縱形式 298
12.2 自主駕駛中的駕駛程序設計 300
12.3 數據鏈路中斷後的駕駛程序 303
12.4 無人機和有人駕駛飛機AFCS的差異 304
參考文獻 305
附錄A 有因次導數計算公式 307
附錄B 算例飛機導數 311
附錄C 算例飛機小擾動線性化運動方程 321
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