飛機控製與仿真（第二版）/飛機設計技術叢書 [Aircraft Control and Simulation Second Edition] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《飛機控製與仿真（第二版）/飛機設計技術叢書》先迴顧瞭經典力學的有關內容，結閤對六自由度運動的透徹論述，詳細討論用歐拉角和四元數法來錶達飛行器的飛行姿態。模擬在地球上空或圍繞地球的運動。通過對六自由度運動和空氣動力影響的研究，最終建立瞭兩個飛機真實的非綫性模型。然後，通過建模和設計軟件包來說明在仿真、控製理論、計算機輔助設計技術，以及數值計算方法方麵的許多理念。最後，基於飛機狀態空間模型，應用轉換域技術，通過許多例題對經典傳統控製設計進行說明。
　　《飛機控製與仿真（第二版）/飛機設計技術叢書》適閤於飛機設計人員及航空院校師生使用。

內頁插圖

目錄

第1章 飛機運動學和動力學
1．1 引言
1．2 矢量運動學
1．3 運動學矩陣分析
1．4 測地學、地球重力及地文導航
1．5 剛體動力學
1．6 小結

第2章 飛機建模
2．1 引言
2．2 空氣動力學基礎
2．3 飛機的力和力矩
2．4 靜態分析
2．5 非綫性飛機模型
2．6 綫性模型和穩定性導數
2．7 小結

第3章 建模、設計和仿真工具
3．1 引言
3．2 狀態空間模型
3．3 傳遞函數模型
3．4 狀態方程的數值解
3．5 飛機仿真模型
3．6 穩定狀態飛行
3．7 數值綫化
3．8 飛機動力學特性
3．9 反饋控製
3．10 小結

第4章 飛機動力學與經典控製設計
4．1 引言
4．2 飛機剛體模態
4．3 操縱品質要求
4．4 增穩
4．5 控製增穩係統
4．6 自動駕駛儀
4．7 非綫性仿真
4．8 小結

第5章 現代設計技術
5．1 引言
5．2 閉環動力學的配置
5．3 帶輸齣反饋的綫性二次調節器
5．4 指令跟蹤
5．5 修正性能指標
5．6 模型跟隨設計
5．7 全狀態反饋的綫性二次型設計
5．8 動態逆設計
5．9 小結

第6章 魯棒性及多變量頻域技術
6．1 引言
6．2 多變量頻域分析
6．3 魯棒輸齣反饋設計
6．4 觀測器和卡爾曼濾波器
6．5 綫性二次型高斯／迴路傳遞恢復
6．6 小結

第7章 數值控製
7．1 引言
7．2 數字控製器仿真
7．3 連續控製器的離散化
7．4 修正連續設計
7．5 實現問題
7．6 小結
附錄A F-16飛機模型
附錄B 軟件
B1 飛機穩態配平程序
B2 數字綫化子程序
B3 龍格一庫塔積分
B4 輸齣反饋設計

前言/序言

　　本書主要針對航空工程專業高年級或研究生水平的學生而編寫。同時，我們也希望本書對於從事具體工作的工程技術人員有所幫助，可以作為他們的參考資料，也可以用作工程教育的最新教材。
　　論述航空器仿真之前，為瞭描述清晰和統一起見，我們迴顧經典力學的有關內容，結閤對六自由度運動的透徹論述，詳細討論用歐拉角和四元數法來錶達飛行器的飛行姿態。模擬在地球上空或圍繞地球的運動，需要瞭解大地測量學和地球引力，對於這些專題，在WGS - 84數據構架上進行詳細介紹。從事航空工業的工程師必須掌握這些內容。具備瞭這方麵背景知識的學生，就可以獨立進行六自由度運動仿真，並從中學到知識。
　　在地球大氣層中高速運動會受到空氣動力和力矩的影響。我們對氣動力模型進行迴顧，提供瞭真實飛機氣動力和力矩的許多生動示例。同時還對氣動力和力矩的小擾動理論進行瞭詳細介紹。本書通過對六自由度運動和空氣動力影響的研究，最終建立瞭兩個飛機真實的非綫性模型，作為後續設計與仿真的例題。
　　根據這些模型，我們給齣瞭利用MATLAB和Fortran語言編寫的用以進行仿真和設計的計算機程序。通過建模和設計軟件包來說明在仿真、控製理論、計算機輔助設計技術，以及數值計算方法方麵的許多理念。這些設計例題很容易擴展，以適用於各類學者。
　　在進行反饋控製設計之前，我們迴顧瞭綫性係統理論，包括拉普拉斯變換、傳遞函數，以及狀態空間錶達方式。傳遞理論通過考察極點和零點來研究動態係統，有許多方便的圖形化設計方法和根軌跡設計技術，而狀態空間技術非常適用於計算機輔助設計，我們試圖在這兩種錶達方式之間實現“無縫”過渡。
　　我們基於飛機狀態空間模型，應用轉換域技術，通過許多例題對經典傳統控製設計進行說明。在之後幾章裏，直接使用狀態空間模型進行現代控製設計。
　　最後，我們注意到，本書所選擇的專題受到我們在製導、導航與控製領域經驗的影響。航空工業工程師中從事飛行控製係統設計的人很少，而從事此項設計為數不多的工程師在其職業生涯中也隻能設計兩三個飛行控製係統。相反，他們會參與其他許多項目，在這些項目中，對經典力學、動力學、坐標轉換、大地測量學，以及導航技術的掌握非常重要。建模和模擬的重要性不管多麼強調都不為過，畢竟在硬件建設之前，建立數學模型和數字仿真要花費大量經費。
　　本書的第一作者想要感謝佐治亞理工學院航空工程的同仁們的無私幫助，感謝教務長查爾斯．L．利奧塔、J．V．R．普拉薩德教授及E．N．約翰遜閱讀手稿，並提齣瞭非常有用的建設性建議。C．V．史密斯提供瞭大量的幫助，在第1章中，C．V．史密斯教授花費瞭大量的時間與我們進行有意義的討論。同時也感謝佐治亞理工學院B．H．哈德森提供瞭計算機支持。兩位作者感謝約翰·威利遜（ John Wiley&Sons;）公司員工的辛勤工作。
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