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直升机飞行控制

2007年国防工业出版社出版的图书

《直升机飞行控制》是2007年国防工业出版社出版的图书，作者是杨一栋。本书从直升机飞行控制的专业教学及工程实践要求出发，论述了直升机飞行控制的基本原理与实现技术。主要内容包括直升机飞行动力学基本特性、直升机的增稳与控制增稳、电传操纵方式下的显模型跟踪自适应控制、自动飞行控制、直升机的现代飞行控制技术以及光传操纵系统等内容。

内容简介
本书内容力求突出物理实质，面向工程实际。并力图与固定翼飞机的飞行控制相对照与衔接，以便于理解与自学。
本书可作为飞行控制相关学科专业的本科生或研究生选用教材，也可供从事直升机飞行控制的技术人员参考。
作者简介 杨一栋，1936年11月出生于浙江省绍兴市。1961年毕业于南京航空学院，从事飞行控制的教学与研究工作，1990年任教授，1993年任“导航、制导与控制”学科博士生导师，享受国务院政府特殊津贴。《辞海》1989年及1999年两版主要编写人。近四年来，由国防工业出版社出版的著作有《舰载机着舰引导技术译文集》、《光传飞行控制》、《舰载机进场着舰规范评估》、《空间飞行器再入返航制导与控制》、《舰载机自动着舰引导系统验证指南》、《舰载着舰引导与控制》等。
图书目录
第1章　直升机的基本工作原理
1.1　绪言
1.2　直升机旋翼气动特性
1.3　桨叶的挥舞运动
1.4　直升机的操纵原理
第2章　直升机飞行动力学
2.1　坐标系及运动参量
2.2　直升机的平衡动力学
2.3　直升机的稳定性与操纵性
2.4　直升机运动方程
2.5　小型无人直升机动力学建模及物理特性分析
第3章　直升机的增稳与控制增稳系统
3.1　直升机结构图形式的数学模型
3.2　增稳与控制增稳系统原理及设计方法
3.3　典型控制增稳系统结构
3.3.1具有漏泄积分器的增稳系统95
3.3.2具有姿态角微分信息的控制增稳系统97
3.3.3一种重型直升机的控制增稳系统98
3.3.4有前后两旋翼的重型直升机的控制增稳系统98
3.3.5具有高度自动化水平的重型直升机的控制增稳系统99
3.3.6具有模型跟踪的控制增稳系统101
思考题101
第4章直升机显模型跟踪控制系统102
4.1显模型跟踪解耦自适应控制系统设计102
4.1.1基本MFCS工作机理102
4.1.2显模型的设计103
4.1.3控制阵G3的设计104
4.2系统的跟踪性能及解耦机理分析与仿真验证106
4.3系统参数优化114
4.3.1控制阵G3的增益阵R的选取114
4.3.2G4阵的选取114
4.3.3G1，G2，G5阵的选取115
4.3.4显模型带宽的选取115
4.3.5采样周期的选取116
4.4性能评估117
4.4.1跟踪性能117
4.4.2解耦性能117
4.4.3鲁棒性118
4.5具有非线性特性的显模型跟踪系统的控制策略120
4.6基于MFCS的直升机协调转弯控制123
4.6.1直升机航向协调控制模态结构配置123
4.6.2航向协调控制的动特性响应124
思考题125
第5章直升机自动飞行控制系统126
5.1直升机自动飞行控制一般结构126
5.2各类自动飞行模态一般控制律128
5.2.1三轴姿态保持模态128
5.2.2空速保持模态128
5.2.3地速保持模态128
5.2.4自动悬停模态129
5.2.5气压高度保持模态129
5.2.6航向保持模态130
5.2.7自动区域导航模态130
5.2.8对目标的自动航向修正模态131
5.2.9垂直速度保持模态131
5.2.10自动飞行控制系统结构131
5.3基于MFCS的自动飞行模态设计132
5.3.1外回路结构配置133
5.3.2传递矩阵T的确定133
5.3.3中回路FCSu,v,h,ψ控制律设计135
5.3.4FCSu,v,h,ψ性能验证及分析136
5.3.5FCSu,v,h,ψ抗气流扰动特性137
5.4直升机自动过渡飞行控制系统设计139
5.4.1高度的自动过渡139
5.4.2前向速度的自动过渡140
5.4.3按指数规律拉平141
5.4.4自动过渡的高度与速度控制系统141
5.4.5自动过渡控制系统的性能144
5.5直升机旋翼转速自动控制方法144
思考题147
第6章直升机现代飞行控制技术148
6.1引言148
6.2高增益控制阵解耦的显模型跟踪控制系统设计148
6.2.1高增益显模型跟踪系统149
6.2.2控制阵解耦的内回路结构149
6.2.3设计举例151
6.2.4数字仿真验证153
6.2.5中回路设计154
6.3隐模型解耦控制系统设计156
6.3.1引言156
6.3.2隐模型解耦控制的结构配置157
6.3.3状态反馈阵和前馈补偿阵的设计158
6.3.4内回路设计的仿真验证163
6.3.5隐模型解耦控制中回路设计165
6.4H∞回路成形控制设计165
6.4.1H∞回路成形控制的基本结构配置及设计方法165
6.4.2内回路的设计指标167
6.4.3中回路设计技术169
6.4.4H∞回路成形内回路设计举例172
6.5基于显模型的飞行轨迹制导系统设计179
6.5.1控制器设计179
6.5.2仿真与分析181
思考题185
第7章直升机轨迹生成与制导186
7.1引言186
7.2制导系统的一般结构186
7.3直升机舰上起飞过程及轨迹生成188
7.3.1ZE轴的轨迹生成189
7.3.2XE轴的轨迹生成190
7.4直升机着舰过程及轨迹生成 192
7.4.1返航进场阶段轨迹生成192
7.4.2降落段轨迹设计197
7.5直升机起降自主飞行的仿真验证200
7.5.1LQR显模型飞控系统设计201
7.5.2自主起飞轨迹跟踪仿真203
7.5.3返航进场段轨迹跟踪仿真203
7.5.4着舰降落段轨迹跟踪仿真203
思考题205
第8章无人直升机进场着舰轨迹制导系统206
8.1无人直升机三维基准轨迹的生成206
8.1.1直升机及舰在不同坐标系中的运动轨迹206
8.1.2无人直升机三维期望基准轨迹表达式208
8.1.3基于着舰点的三维期望轨迹的生成209
8.2无人直升机进场着舰三维制导系统结构210
思考题213
第9章直升机光传操纵系统214
9.1光传飞行控制系统概述214
9.1.1光传操纵系统发展及研究现状214
9.1.2光传操纵系统总体配置222
9.2光传操纵系统的关键技术224
9.2.1光传操纵系统的关键组件224
9.2.2光纤数据总线技术229
9.2.3光传余度技术233
9.3光纤多路复用技术245
9.3.1空分复用245
9.3.2时分复用248
9.3.3波分复用249
9.3.4时分波分联合复用251
9.4直升机上的光传操纵系统252
9.4.1直升机光传操纵系统结构配置252
9.4.2直升机显模型光传操纵系统验证253
思考题256
附录A某型无人直升机小扰动线性化数学模型257
附录BUH-60直升机动力学模型259
附录C某10kg级模型直升机非线性全量数学模型264
参考文献270
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