直升机飞行控制（杨一栋） 上

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1、目录第一章直升机的基本工作原理1.1绪言1.1.1直升机发展概况1.1.2直升机的分类1.1.3直升机的控制1.1.4主动控制技术在直升机控制中的应用1.2直升机旋翼气动特性1.2.1直升机的组成1.2.2旋翼系统的结构1.2.3旋翼的类型1.2.4旋翼基本参数1.2.5旋翼基本空气动力特性1.3桨叶的挥舞运动1.3.1垂直飞行的均匀挥舞1.3.2前飞时的周期挥舞1.3.3挥舞系数的物理解释1.4直升机的操纵原理1.4.1直升机稳定与操纵基本概念1.4.2直升机的操纵机构1.4.3直升机的操纵特点第二章直升机飞行动力学2.1坐标系及运动参量2.1.1坐标系2.1.2作用于直升机上的气动力2.

2、2直升机的平衡动力学2.2.1直升机的平衡方程2.2.2直升机悬停时的平衡2.2.3直升机平飞时的平衡2.3直升机的稳定性与操纵性2.3.1直升机的纵向静稳定性2.3.2航向静稳定性2.3.3横滚静稳定912.3.4直升机的阻尼特性2.3.5直升机的操纵性2.4直升机运动方程2.4.1全量运动方程2.4.2小扰动线性化方程2.4.3自然直升机性能分析2.5　小型无人直升机动力学建模及物理特性分析2.5.1直升机增稳动力学结构2.5.2数学模型的建立2.5.3增稳动力学的状态空间模型2.5.4小型直升机增稳动力学的结构第三章直升机的增稳与控制增稳系统3.1直升机结构图数学模型3.2增稳与控制增

3、稳系统原理及设计方法3.2.1增稳与控制增稳系统工作原理3.2.2增稳系统设计方法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3.3.2具有姿态角微分信息的控制增稳系统3.3.3一种重型直升机的控制增稳系统3.3.4有前后两旋翼的重型直升机的控制增稳系统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3.3.6具有模型跟踪的控制增稳系统第四章直升机显模型跟踪控制系统4.1显模型跟踪解耦自适应控制系统设计4.1.1基本MFCS工作机理4.1.2显模型的设计4.1.3控制阵的设计4.2系统的控制及解耦性能4.3系统参数优化4.3.1控制阵的增益阵R的选取4.3.2G4阵的选

4、取4.3.3G1,G2,G5阵的选取914.3.4显模型带宽的选取4.3.5采样周期的选取4.4性能评估4.4.1跟踪性能4.4.2解耦性能4.4.3鲁棒性4.5具有非线性特性的显模型跟踪系统的控制策略4.6基于MFCS直升机协调转弯4.6.1直升机航向协调控制模态结构配置4.6.2航向协调控制的动特性响应第五章直升机自动控制系统5.1直升机自动飞行控制一般结构5.2各类自动飞行模态一般控制律5.2.1三轴姿态保持模态5.2.2空速保持模态5.2.3地速保持模态5.2.4自动悬停模态5.2.5气压高度保持模态5.2.6航向保持模态5.2.7自动区域导航模态5.2.8对目标的自动航向修正模态5

5、.2.9垂直速度保持模态5.2.10自动飞行控制系统结构5.3基于MFCS的自动飞行模态设计5.3.1外回路结构配置5.3.2传递矩阵T的确定5.3.3外回路控制律设计5.3.4性能验证及分析5.3.5抗气流扰动特性性能5.4直升机自动过渡飞行控制系统设计5.4.1高度的自动过渡5.4.2速度的自动过渡915.4.3按指数规律拉平5.4.4自动过渡的高度与速度控制系统5.4.5自动过渡控制系统的性能第六章直升机现代飞行控制技术6.1引言6.2高增益控制阵解耦的显模型跟踪控制系统设计6.2.1高增益显模型跟踪系统6.2.2控制阵解耦的内回路结构6.2.3设计举例6.2.4数字仿真验证6.2.5

6、外回路设计6.3隐模型解耦控制系统设计6.3.1引言6.3.2隐模型解耦控制的结构配置6.3.3状态反馈阵和前馈补偿阵的设计6.3.4内回路设计的仿真验证6.3.5隐模型解耦控制外回路设计6.4回路成形控制设计6.4.1回路成形控制的基本结构配置及设计方法6.4.2内回路的设计指标6.4.3外回路设计技术6.4.4回路成形内回路设计举例第七章直升机的光传操纵7.1光传飞行控制系统概述7.1.1光传操纵系统概述7.1.2光传操纵系统总体配置7.2光传操纵系统的关键技术7.2.1光传操纵系统的关键组件7.2.2光纤数据总线7.3光纤多路复用技术7.3.1空分复用(SDM)7.3.2时分复用(TD

7、M)917.3.3波分复用(WDM)7.3.4时分波分联合复用7.4直升机光传操纵系统7.4.1直升机光传操纵系统结构配置7.4.2直升机显模型光传操纵系统验证前言讲了几次“直升机飞行控制”的课，完成了一些直升机飞行控制的研究任务，研究了国内外有关直升机控制的技术文献，因此写就了这本书。其实写这本书有个目的，有一种兴趣，想把固定翼飞行器的飞行控制教学方法移植到对直升机的飞行控制教学中。因为虽然直升机由于旋翼起