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目录1

第1章 绪论1

1.1 飞行控制与相关学科和因素的关联1

1.1.1 飞行控制与相关学科和技术的关联1

1.1.2 研制飞行器的策略与国家决策及国家军事决策的关联1

1.1.3 飞行控制系统性能与飞行器性能以及它们的规范或协议的关联1

1.1.4 飞行控制系统研制流程1

1.1.5 飞行控制系统设计流程2

1.2.2 飞行控制系统的建模与有效性鉴别5

1.2.1 飞行控制系统的数学模型5

1.2 飞行控制系统的建模与验模方法5

1.2.3 对仿真模型的校核、验证与确认8

1.3 飞行控制系统的稳定性与鲁棒性11

1.3.1 飞行控制系统的稳定性11

1.3.2 飞行控制系统的鲁棒性12

复习思考题14

参考文献14

第2章 飞行力学15

2.1 飞行性能15

2.1.1 飞机在铅垂平面内运动的质心运动方程15

2.1.2 平飞需用推力16

2.1.3 可用推力18

2.1.4 飞机的基本飞行性能20

2.1.5 计及动能变化的最速上升22

2.1.6 航程与续航时间24

2.1.7 盘旋飞行26

2.2 飞机扰动运动模态的可观性、可控性和可扰性分析28

2.2.1 系统模态的表示式28

2.2.2 可观性、可控性与可扰性29

2.3 放宽纵向静稳定度要求的飞机特性34

2.3.1 放宽静稳定度后飞机的纵向平衡与操纵34

2.3.2 配平升力和配平阻力37

2.3.3 纵向静不稳定飞机的锁舵动态特征38

2.4 直接力控制43

2.4.1 概述43

2.4.2 直接升力控制43

2.4.3 直接侧力控制48

2.4.4 直接阻力／推力控制53

2.5 飞机的敏捷性53

2.5.1 产生背景53

2.5.2 敏捷性及机动飞行形式54

参考文献58

复习思考题58

3.1 概述59

第3章 飞机的飞行品质59

3.2 飞行品质61

3.2.1 纵向飞行品质61

3.2.2 横侧向飞行品质64

3.3 大迎角非线性和惯性交感飞行品质65

3.5 飞行品质评价准则66

3.5.1 飞行品质的评估方法66

3.4 关于敏捷性问题66

3.5.2 飞行品质的评价等级68

3.5.3 飞机俯仰轴飞行品质要求69

3.5.4 对飞机法向飞行轨迹轴的要求83

3.5.5 纵向速度轴的飞行品质要求84

3.5.6 滚转轴的飞行品质评价准则85

3.5.7 航向轴飞行品质评价准则87

3.6 飞行品质评价中的几个问题88

3.6.1 系统时间延迟的影响88

3.6.2 人感系统动力学对飞行品质的影响90

参考文献93

复习思考题93

第4章 飞机电传操纵系统94

4.1 概述94

4.2 电传操纵系统发展的关键技术96

4.2.1 系统的可靠性97

4.2.2 系统飞行品质和控制律设计97

4.2.3 系统的故障检测与监控能力98

4.2.4 四防设计99

4.3 电传操纵系统控制律结构分析99

4.3.1 电传操纵系统功能99

4.3.2 典型电传操纵系统控制律结构分析100

4.3.3 电传操纵系统的多模态控制109

4.3.4 电传操纵系统增稳功能的实现111

4.4 电传操纵系统控制律的设计115

4.4.1 概述115

4.4.2 电传系统控制律设计方法综述117

4.4.3 电传操纵系统控制律设计121

4.5 大迎角机动飞行控制系统控制律133

4.5.1 概述133

4.5.2 X-31A试验机飞行控制规律简介136

4.6.2 余度技术140

4.6.1 概述140

4.6 电传操纵系统的余度技术140

4.6.3 电传操纵系统余度系统实例147

4.6.4 自修复飞行控制系统149

复习思考题152

参考文献154

第5章 主动控制技术155

5.1 主动控制技术概念155

5.2 放宽静稳定157

5.2.1 放宽静稳定性的效益158

5.2.2 放宽静稳定性飞机飞控系统设计要求162

5.3 边界控制系统163

5.3.1 概述163

5.3.2 边界限制方案分析164

5.3.3 迎角闭环边界限制系统164

5.3.4 采用非线性反馈的边界限制控制器166

5.4 直接力控制167

5.4.1 概述167

5.4.2 直接升力控制的非常规机动169

5.4.3 侧向3种非常规机动模式171

5.4.4 纵向解耦控制律设计174

5.4.5 非常规机动直接爬升模态的实现177

5.4.6 直接升力控制的特征向量配置设计178

5.5 阵风减缓和乘坐品质控制181

5.5.1 概述181

5.5.2 大气扰动的数学描述182

5.5.3 大气扰动对飞机运动的影响184

5.5.4 阵风减缓和乘坐品质控制系统187

5.6.1 概述193

5.6.2 大型飞机的机动载荷控制193

5.6 机动载荷控制193

5.6.3 小型战斗机的机动载荷控制198

5.7 主动颤振抑制系统200

5.7.1 概述200

5.7.2 抑制颤振的方法202

5.7.3 颤振主动抑制系统202

5.8 新型主动控制功能203

复习思考题205

参考文献207

第6章 综合控制与战术任务飞行管理208

6.1 概述208

6.2.1 综合飞行／火力控制系统的基本组成及特点［1］209

6.2 综合飞行／火力控制系统209

6.2.2 系统坐标系的选择及定义［2，3］210

6.2.3 目标状态估计器原理［4］212

6.2.4 火力控制系统建模［1］220

6.2.5 综合飞行／火力控制对飞行控制系统的要求226

6.2.6 综合飞行／火力控制系统耦合控制律设计及系统仿真228

6.2.7 超控耦合器的设计232

6.2.8 综合飞行／火力控制系统性能分析与评价［15］235

6.3 综合飞行／推进控制系统237

6.3.1 概述［4，16～18］237

6.3.2 系统组成与功能238

6.3.3 综合飞行／推进系统的建模239

6.3.4 飞机起飞时控制律的设计及分析［20］243

6.4 综合飞行／火力／推进控制与战术任务飞行管理247

6.4.1 概述247

6.4.2 系统的组成与功能248

6.4.3 战术飞行实时轨迹优化系统的设计250

6.4.4 综合飞行／火力／推进控制系统的设计253

复习思考题259

参考文献260

7.2.1 综合系统261

7.2 综合系统及其理论［1～11］261

第7章 综合系统与非线性、变参数系统261

7.1 概述261

7.2.2 综合事件动态系统规范化建模262

7.2.3 综合系统的稳定性268

7.2.4 综合系统的可达性270

7.2.5 综合系统优化270

7.3 非线性系统线性化与精确线性化［13～17］271

7.3.1 求解非线性系统的简易线性化近似法271

7.3.2 精确线性化方法［13～17］271

7.4.2 特征指数ρj287

7.4.1 非线性系统为仿射型非线性系统287

7.4 非线性系统的伪线性-动态逆系统方法［18～21］287

7.4.3 仿射型非线性系统输入／输出解耦288

7.4.4 简化的伪线性-动态逆系统289

7.5 非线性、变参数系统的多级线性化-高阶微分方程方法［12，22］290

7.5.1 典型非线性、变参数系统数学模型291

7.5.2 多级线性化-高阶微分方程方法中起补偿作用的特解求解法292

7.5.3 多级线性化-高阶微分方程方法295

复习思考题302

参考文献303