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內容簡介

　　《直升機飛行控製（第3版）》從直升機飛 行控製的教學及工程實踐要求齣發，論述瞭直升機飛 行控製的基本原理，姿態控製及軌跡製導技術。主要 內容包括直升機飛行動力學基本特性，直升機的數學 建模，增穩與控製增穩，姿態經典控製，顯模型跟蹤 自適應控製，自動飛行的現代飛行控製方法，直升機 的軌跡自主生成與製導，無人直升機的著艦控製技術 及光傳操縱係統。
　　《直升機飛行控製（第3版）》寫作宗旨是突齣物理實質，從物理概念入手 解析直升機復雜的飛行控製理論，使工程設計方法有 據可循。由於控製方法力求與固定翼飛機的控製相對 照與銜接，因此內容深入淺齣，便於理解與自學。
　　《直升機飛行控製（第3版）》可作為飛行控製相關學科專業的本科生或研 究生的教材，也可供從事直升機飛行控製技術的人員 參考。

作者簡介

　　楊一棟，浙江紹興人，1961年畢業於南京航空學院並留校任教，從事飛行控製教學與研究工作。1990年任教授，1993年任博士生導師，享受國務院政府特殊津貼，省優秀研究生導師，試飛員理論培訓優秀教員，被上海辭書齣版社列為1989年及1999年兩版《辭海》的主要編寫人。近年來由國防工業齣版社齣版的主編著書籍有《空間飛行器再入返航製導與控製》、《艦載機著艦引導技術譯文集》、《光傳飛行控製》、《直升機飛行控製》（第1版及第2版）、《艦載機進場著艦規範評估》、《自動著艦引導係統驗證指南》、《艦載飛機著艦引導與控製》、《艦載機著艦飛行訓練認證指南》、《儀錶和微波著艦引導係統》、《艦載機光學著艦引導控製要素》及《光學著艦助降係統》。2013年發錶的著作有《無人機著艦製導與控製》、《著艦安全與復飛技術》、《艦載機等效模型及著艦控製規範》。

內頁插圖

目錄

第1章 直升機的基本工作原理
1.1 緒言
1.1.1 直升機發展概況
1.1.2 直升機的分類
1.1.3 直升機的控製
1.1.4 主動控製技術在直升機控製中的應用
1.2 直升機鏇翼氣動特性
1.2.1 直升機的組成
1.2.2 鏇翼係統的結構
1.2.3 鏇翼的類型
1.2.4 鏇翼基本參數
1.2.5 鏇翼基本空氣動力特性
1.3 槳葉的揮舞運動
1.3.1 垂直飛行的均勻揮舞
1.3.2 前飛時的周期揮舞
1.3.3 揮舞係數的物理解釋
1.4 直升機的操縱原理
1.4.1 直升機穩定與操縱基本概念
1.4.2 直升機的操縱機構
1.4.3 直升機的操縱特點
思考題

第2章 直升機飛行動力學
2.1 坐標係及其轉換
2.1.1 地球坐標係Oe-XeYeZe
2.1.2 地麵坐標係Oe-XEYEZE
2.1.3 機體坐標係O-XYZ
2.1.4 速度坐標軸係O-XaYaZa
2.1.5 機體坐標係O-XYZ及地麵坐標係OE-XEYEZE之間的關係
2.1.6 地理坐標與地麵坐標的轉換
2.1.7 三維空間坐標係之間的轉換
2.2 作用於直升機上的氣動力及氣動力矩
2.3 直升機的平衡動力學
2.3.1 直升機的平衡方程
2.3.2 直升機懸停時的平衡
2.3.3 直升機平飛時的平衡
2.4 直升機的穩定性與操縱性
2.4.1 直升機的縱嚮靜穩定性
2.4.2 直升機的航嚮靜穩定性
2.4.3 直升機的橫滾靜穩定性
2.4.4 直升機的阻尼特性
2.4.5 直升機的操縱性
2.5 直升機運動方程
2.5.1 直升機動力學方程
2.5.2 小擾動綫性化方程
2.5.3 自然直升機性能分析
2.6 小型無人直升機動力學建模及物理特性分析
2.6.1 直升機增穩動力學結構
2.6.2 數學模型的建立
2.6.3 增穩動力學的狀態空間模型
2.6.4 小型直升機增穩動力學的結構
思考題

第3章 直升機的增穩與控製增穩係統
3.1 直升機結構圖形式的數學模型
3.2 增穩與控製增穩係統原理及設計方法
3.2.1 增穩與控製增穩係統工作原理
3.2.2 增穩係統設計方法
3.3 典型控製增穩係統結構分析
3.3.1 具有漏泄積分器的增穩係統
3.3.2 具有姿態角微分信息的控製增穩係統
3.3.3 一種重型直升機的控製增穩係統
3.3.4 有前後兩鏇翼的重型直升機的控製增穩係統
3.3.5 具有高度自動化水平的重型直升機的控製增穩係統
3.3.6 具有模型跟蹤的控製增穩係統
思考題

第4章 直升機顯模型跟蹤控製係統
4.1 顯模型跟蹤解耦自適應控製係統設計
4.1.1 基本MFCS工作機理
4.1.2 顯模型的設計
4.1.3 控製陣G3的設計
4.2 係統的跟蹤性能及解耦機理分析與仿真驗證
4.3 係統參數優化
4.3.1 控製陣G3的增益陣R的選取
4.3.2 G4陣的選取
4.3.3 G1，G2，G5陣的選取
4.3.4 顯模型帶寬的選取
4.3.5 采樣周期的選取
4.4 性能評估
4.4.1 跟蹤性能
4.4.2 解耦性能
4.4.3 魯棒性
4.5 具有非綫性特性的顯模型跟蹤係統的控製策略
4.6 基於MFCS的直升機協調轉彎控製
4.6.1 直升機航嚮協調控製模態結構配置
4.6.2 航嚮協調控製的動特性響應
思考題

第5章 直升機自動飛行控製係統
5.1 直升機自動飛行控製一般結構
5.2 各類自動飛行模態一般控製律
5.2.1 三軸姿態保持模態
5.2.2 空速保持模態
5.2.3 地速保持模態
5.2.4 自動懸停模態
5.2.5 氣壓高度保持模態
5.2.6 航嚮保持模態
5.2.7 自動區域導航模態
5.2.8 對目標的自動航嚮修正模態
5.2.9 垂直速度保持模態
5.2.10 自動飛行控製係統結構
5.3 基於MFCS的自動飛行模態設計
5.3.1 外迴路結構配置
5.3.2 傳遞矩陣T的確定
5.3.3 外迴路FCS Iu，v，h，ψ控製律設計
5.3.4 FCS Iu，v，h，ψ性能驗證及分析
5.3.5 Fcs lu，v，h，抗氣流擾動特性
5.4 直升機自動過渡飛行控製係統設計
5.4.1 高度的自動過渡
5.4.2 前嚮速度的自動過渡
5.4.3 按指數規律拉平
5.4.4 自動過渡的高度與速度控製係統
5.4.5 自動過渡控製係統的性能
思考題

第6章 直升機現代飛行控製技術
6.1 引言
6.2 高增益控製陣解耦的顯模型跟蹤控製係統設計
6.2.1 高增益顯模型跟蹤係統
6.2.2 控製陣解耦的內迴路結構
6.2.3 設計舉例
6.2.4 數字仿真驗證
6.2.5 外迴路設計
6.3 隱模型解耦控製係統設計
6.3.1 引言
6.3.2 隱模型解耦控製的結構配置
6.3.3 狀態反饋陣和前饋補償陣的設計
6.3.4 內迴路設計的仿真驗證
6.3.5 隱模型解耦控製外迴路設計
6.4 H∞迴路成形控製設計
6.4.1 H∞迴路成形控製的基本結構配置及設計方法
6.4.2 內迴路的設計指標
6.4.3 外迴路設計技術
6.4.4 H∞迴路成形內迴路設計舉例
6.5 基於顯模型的飛行軌跡製導係統設計
6.5.1 控製器設計
6.5.2 仿真與分析
思考題

第7章 直升機軌跡生成與製導
7.1 引言
7.2 製導係統的一般結構
7.3 直升機艦上起飛過程及軌跡生成
7.3.1 ZE軸的軌跡生成
7.3.2 XE軸的軌跡生成
7.4 直升機著艦過程及軌跡生成
7.4.1 返航進場階段軌跡生成
7.4.2 降落段軌跡設計
7.5 直升機起降自主飛行的仿真驗證
7.5.1 LQR顯模型飛控係統設計
7.5.2 自主起飛軌跡跟蹤仿真
7.5.3 返航進場段軌跡跟蹤仿真
7.5.4 著艦降落段軌跡跟蹤仿真
思考題

第8章 無人直升機進場著艦軌跡製導係統
8.1 無人直升機三維基準軌跡的生成
8.1.1 直升機及艦在不同坐標係中的運動軌跡
8.1.2 無人直升機三維期望基準軌跡錶達式
8.1.3 基於著艦點的三維期望軌跡的生成
8.2 無人直升機進場著艦三維製導係統結構
思考題

第9章 直升機光傳操縱係統
9.1 光傳飛行控製係統概述
9.1.1 光傳操縱係統發展及研究現狀
9.1.2 光傳操縱係統總體配置
9.2 光傳操縱係統的關鍵技術
9.2.1 光傳操縱係統的關鍵組件
9.2.2 光縴數據總綫技術
9.2.3 光傳餘度技術
9.3 光縴多路復用技術
9.3.1 空分復用
9.3.2 時分復用
9.3.3 波分復用
9.3.4 時分波分聯閤復用
9.4 直升機上的光傳操縱係統
9.4.1 直升機光傳操縱係統結構配置
9.4.2 直升機顯模型光傳操縱係統驗證
思考題
附錄A 某型無人直升機小擾動綫性化數學模型
附錄B UH一60直升機動力學模型
附錄C 某10kg級模型直升機非綫性全量數字模型
參考文獻

前言/序言

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