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内容简介

　　《民机飞行控制技术系列：飞行控制系统设计和实现中的问题》阐述飞行控制系统研发的目标；综述飞行控制技术和飞控系统开发过程的发展、现状和未来的挑战；介绍了飞控系统设计研究所必需的飞机模型及其模态特性、先进执行机构系统的性能、控制需求及对飞行控制的影响，以及飞机操纵品质的定义及评估方法、飞行控制系统设计要求、自动飞行控制系统开发过程与架构、基于现代控制理论的控制律设计方法；同时，还介绍了考虑空气伺服弹性的结构模态抑制方法和数字飞控系统的地面与飞行试验等内容。书末，介绍了采用特征结构方法设计民机自动飞行控制系统和采用H∞方法设计军机推力矢量控制系统两个实例。
　　《民机飞行控制技术系列：飞行控制系统设计和实现中的问题》适用于具有一定基础的从事航空产品开发和应用的工业部门和应用部门的技术人员，以及飞行控制专业的本科生和研究生。

内页插图

目录

1 飞行控制的工业考虑
1．1 引言
1．2 飞行控制的总体目标
1．2．1 军用飞机
1．2．2 民用飞机
1．3 飞控系统的作用
1．3．1 历史
1．3．2 军机的发展
1．3．3 民机的发展
1．4 服役飞机的要求
1．4．1 军机的使用要求
1．4．2 民机的使用要求
1．5 电传飞控的收益
1．5．1 军机的收益
1．5．2 民机的收益
1．6 飞控系统的实现
1．6．1 军机——设计注意事项和系统概述
1．6．2 民机——设计注意事项和系统概述
1．7 军机的现状和未来挑战
1．7．1 欧洲台风战机
1．7．2 军机未来的挑战
1．8 民机的技术发展水平和未来挑战
1．8．1 空客电传系列
1．8．2 波音B777飞机
1．8．3 民用飞机未来的挑战
1．9 飞控系统开发过程
1．9．1 当前状态
1．9．2 系统开发过程
1．9．3 飞行控制律开发过程
1．9．4 成本考虑一经常性成本和非经常性成本
1．10 结语
1．11 致谢
1．12 参考文献

2 飞机建模
2．1 引言
2．2 数学结构
2．3 坐标系和符号
2．3．1 地球坐标系
2．3．2 机体固连坐标系
2．3．3 扰动变量
2．3．4 对称飞行中的角度关系
2．3．5 坐标系选择
2．4 欧拉角及飞机姿态
2．4．1 线变量变换
2．4．2 角速率变换
2．5 操纵量符号
2．5．1 气动力操纵面
2．5．2 发动机控制
2．6 解耦的小扰动运动方程
2．6．1 纵向对称运动方程
2．6．2 横向对称运动方程
2．7 运动方程的状态空间形式
2．7．1 纵向运动方程
2．7．2 横向运动方程
2．8 飞机响应的传递函数
2．9 传递函数矩阵
2．10 对控制的纵向响应
2．10．1 纵向传递函数矩阵
2．10．2 纵向特征方程
2．10．3 短周期俯仰振荡
2．10．4 长周期模态
……

3 作动系统
4 操纵品质
5 自动飞行控制系统的设计考虑
6 数字飞行控制系统的地面与飞行试验
7 气动伺服弹性
8 特征结构配置方法在民用飞机自动驾驶仪设计中的应用
9 鹞式飞机的H∞回路成形设计

前言/序言

　　国务院在2007年2月底批准了大型飞机研制重大科技专项正式立项，得到全国上下各方面的关注。“大型飞机”工程项目作为创新型国家的标志工程重新燃起我们国家和人民共同承载着“航空报国梦”的巨大热情。对于所有从事航空事业的工作者，这是历史赋予的使命和挑战。
　　1903年12月17日，美国莱特兄弟制作的世界第1架有动力、可操纵、比重大于空气的载人飞行器试飞成功，标志着人类飞行的梦想变成了现实。飞机作为20世纪最重大的科技成果之一，是人类科技创新能力与工业化生产形式相结合的产物，也是现代科学技术的集大成者。军事和民生对飞机的需求促进了飞机迅速而不间断的发展和应用，体现了当代科学技术的新成果；而航空领域的持续探索和不断创新，为诸多学科的发展和相关技术的突破提供了强劲动力。航空工业已经成为知识密集、技术密集、高附加值、低消耗的产业。
　　从大型飞机工程项目开始论证到确定为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的十六个重大专项之一，直至立项通过，不仅使全国上下重视起我国自主航空事业，而且使我们的人民、政府理解了我国航空事业半个世纪发展的艰辛和成绩。大型飞机重大专项正式立项和启动使我们的民用航空进入新纪元。经过50多年的风雨历程，当今中国的航空工业已经步入了科学、理性的发展轨道。大型客机项目其产业链长、辐射面宽、对国家综合实力带动性强，在国民经济发展和科学技术进步中发挥着重要作用，我国的航空工业迎来了新的发展机遇。
　　大型飞机的研制承载着中国几代航空人的梦想，在2016年造出与波音B737和空客A320改进型一样先进的“国产大飞机”已经成为每个航空人心中奋斗的目标。然而，大型飞机覆盖了机械、电子、材料、冶金、仪器仪表、化工等几乎所有工业门类，集成了数学、空气动力学、材料学、人机工程学、自动控制学等多种学科，是一个复杂的科技创新系统。为了迎接新形势下理论、技术和工程等方面的严峻挑战，迫切需要引入、借鉴国外的优秀出版物和数据资料，总结、巩固我们的经验和成果，编著一套以“大飞机”为主题的丛书，借以推动服务“大型飞机”作为推动服务整个航空科学的切入点，同时对于促进我国航空事业的发展和加快航空紧缺人才的培养，具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。
　　2008年5月，中国商用飞机有限公司成立之初，上海交通大学出版社就开始酝酿“大飞机出版工程”，这是一项非常适合“大飞机”研制工作时宜的事业。新中国第1位飞机设计宗师——徐舜寿同志在领导我们研制中国第1架喷气式歼击教练机——歼教1时，亲自撰写了《飞机性能及算法》，及时编译了第1部《英汉航空工程名词字典》，翻译出版了《飞机构造学》《飞机强度学》，从理论上保证了我们飞机研制工作。我本人作为航空事业发展50年的见证人，欣然接受了上海交通大学出版社的邀请担任该丛书的主编，希望为我国的“大型飞机”研制发展出一份力。出版社同时也邀请了王礼恒院士、金德琨研究员、吴光辉总设计师、陈迎春副总设计师等航空领域专家撰写专著、精选书目，承担翻译、审校等工作，以确保这套“大飞机”丛书具有高品质和重大的社会价值，为我国的大飞机研制以及学科发展提供参考和智力支持。

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