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輕型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐-(上) 版權(quán)信息
- ISBN：9787118110678
- 條形碼：9787118110678 ; 978-7-118-11067-8
- 裝幀：暫無
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
輕型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐-(上) 本書特色
無人直升機(jī)系統(tǒng)中*重要的部分為無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)是安裝在無人機(jī)上控制無人機(jī)飛行狀態(tài)的設(shè)備，其主要作用是與其他導(dǎo)航設(shè)備配合完成指定的飛行任務(wù)。無人機(jī)在飛行過程中，利用各種傳感器獲得無人機(jī)的運動狀態(tài)以及任務(wù)信息，飛行控制系統(tǒng)根據(jù)這些傳感器信息計算無人機(jī)需要的控制量，驅(qū)動機(jī)構(gòu)將無人機(jī)控制到所需位置。
賈杰、丁傳明主編的《輕型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐（上）》正是為適應(yīng)無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的發(fā)展而編寫的，旨在全面詳細(xì)地指導(dǎo)無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計。本書對一般概念性問題不做詳述，著重結(jié)合工程實踐對無人直升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)、深入的分析論證，其基本理論和分析處理工程技術(shù)問題的方法具有普遍意義，對其他控制系統(tǒng)也具有一定的適用性和參考價值。
無人直升機(jī)因其獨特的飛行特點而具有日益重要的軍事和民用價值。本書介紹了用于無人直升機(jī)控制的飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分部分的主要性能，并詳細(xì)闡述了系統(tǒng)設(shè)計方案、設(shè)計思想和實踐；深入研究了某型無人直升機(jī)的飛行特點和操縱特性，針對該型無人直升機(jī)的具體特性，結(jié)合內(nèi)/外回路的控制策略，設(shè)計了相應(yīng)的增穩(wěn)增控、自動保持回路的控制律，解決了各通道間的耦合問題，為無人直升機(jī)的自主飛行控制奠定了基礎(chǔ)，完成小型無人直升機(jī)飛行控制計算機(jī)的開發(fā)工作。
輕型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐-(上) 內(nèi)容簡介
無人直升機(jī)因其獨特的飛行特點而具有日益重要的軍事和民用價。本書介紹了用于無人直升機(jī)控制的飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分部分的主要性能，并詳細(xì)闡述了系統(tǒng)設(shè)計方案、設(shè)計思想和實踐。深入研究了某型無人直升機(jī)的飛行特點和操縱特性，針對該型無人直升機(jī)的具體特性，結(jié)合內(nèi)外回路的控制策略，設(shè)計了相應(yīng)的增穩(wěn)增控、自動保持回路的控制律，解決了各通道間的耦合問題，為該型無人直升機(jī)的自主飛行控制奠定了基礎(chǔ)。完成了小型無人直升機(jī)飛控計算機(jī)的開發(fā)工作。
輕型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐-(上) 目錄
第1章 緒論 1.1 輕型無人直升機(jī)發(fā)展簡史及概述 1.1.1 輕型無人直升機(jī) 1.1.2 研究技術(shù)難點及控制方法 1.1.3 無人直升機(jī)常用建模與辨識方法 1.1.4 直升機(jī)的基本理論 1.2 直升機(jī)旋翼氣動特性 1.2.1 直升機(jī)的組成 1.2.2 旋翼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1.2.3 旋翼的類型 1.2.4 旋翼基本參數(shù) 1.2.5 旋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 揮舞系數(shù)的物理解釋第2章 輕型無人直升機(jī)的基本特性 2.1 引言 2.2 相關(guān)坐標(biāo)系及特征角度 2.2.1 地面坐標(biāo)系 2.2.2 機(jī)體坐標(biāo)系 2.2.3 速度軸系及迎角和側(cè)滑角 2.2.4 槳軸系 2.2.5 各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 2.2.6 作用于直升機(jī)上的氣動力 2.3 輕型無人直升機(jī)系統(tǒng)原理 2.3.1 主旋翼操縱機(jī)構(gòu) 2.3.2 陀螺儀和尾槳 2.3.3 油門控制 2.3.4 舵機(jī) 2.4 基本動力學(xué)模型 2.5 主旋翼系統(tǒng) 2.5.1 主旋翼力和力矩 2.5.2 Bell-Hiller穩(wěn)定小翼 2.5.3 主旋翼系統(tǒng)動力學(xué)特性 2.6 尾旋翼系統(tǒng) 2.6.1 尾旋翼力和力矩 2.6.2 偏航阻尼器 2.6.3 尾旋翼系統(tǒng)動力學(xué)模型 2.7 輔助機(jī)體部件 2.7.1 動力系統(tǒng) 2.7.2 機(jī)身和尾翼 2.8 動力學(xué)模型結(jié)構(gòu)第3章 輕型無人機(jī)運動方程 3.1 直升機(jī)的穩(wěn)定性與操縱性 3.1.1 縱向靜穩(wěn)定性 3.1.2 航向靜穩(wěn)定性 3.1.3 橫滾靜穩(wěn)定性 3.1.4 直升機(jī)的阻尼特性 3.1.5 直升機(jī)的操縱性 3.2 微小型無人直升機(jī)懸停狀態(tài)的配平計算 3.2.1 懸停狀態(tài)的平衡方程 3.2.2 懸停狀態(tài)的配平計算 3.2.3 配平結(jié)果驗證和分析 3.3 直升機(jī)的平衡動力學(xué) 3.3.1 直升機(jī)的平衡方程 3.3.2 直升機(jī)懸停時的平衡 3.3.3 直升機(jī)平飛時的平衡 3.4 直升機(jī)運動方程 3.4.1 全量運動方程 3.4.2 小擾動線性化方程 3.4.3 自然直升機(jī)性能分析 3.5 小型無人直升機(jī)動力學(xué)建模及物理特性分析 3.5.1 直升機(jī)增穩(wěn)動力學(xué)結(jié)構(gòu) 3.5.2 數(shù)學(xué)模型的建立 3.5.3 增穩(wěn)動力學(xué)的狀態(tài)空間模型 3.5.4 小型直升機(jī)增穩(wěn)動力學(xué)的結(jié)構(gòu) 3.5.5 關(guān)于增穩(wěn)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型的物理分析第4章 敏感裝置實驗原理 4.1 ADIS16350簡介 4.2 XW-IMU7200簡介 4.3 慣性器件指標(biāo)及其測試方法 4.3.1 陀螺儀指標(biāo)體系 4.3.2 加速度計指標(biāo)體系 4.3.3 慣性器件的測試方法 4.4 慣性器件誤差模型 4.4.1 陀螺儀誤差模型 4.4.2 加速度計誤差模型 4.4.3 慣性器件隨機(jī)漂移模型 4.5 三軸加速度計標(biāo)定方法 4.5.1 標(biāo)定原理 4.5.2 標(biāo)定實驗流程 4.5.3 六位置法標(biāo)定系數(shù)的計算 4.5.4 標(biāo)定實驗數(shù)據(jù)分析 4.6 三軸陀螺標(biāo)定方法 4.6.1 標(biāo)定原理 4.6.2 標(biāo)定實驗流程 4.6.3 標(biāo)定注意事項 4.6.4 標(biāo)定實驗數(shù)據(jù)分析 4.7 捷聯(lián)慣導(dǎo)解算方法 4.7.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)解算原理 4.7.2 捷聯(lián)矩陣的求取 4.7.3 導(dǎo)航方程及其計算流程 4.7.4 小結(jié)第5章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)實驗原理 5.1 空氣舵工作原理 5.1.1 指標(biāo)與要求 5.1.2 舵機(jī) 5.2 舵系統(tǒng)響應(yīng)測試原理 5.2.1 時域響應(yīng)法 5.2.2 頻域響應(yīng)法 5.2.3 舵系統(tǒng)傳遞函數(shù)及其特性分析 5.3 舵系統(tǒng)性能測試實驗 5.3.1 舵系統(tǒng)極性測試 5.3.2 舵機(jī)模型的時域響應(yīng)辨識實驗 5.3.3 舵機(jī)模型的頻域響應(yīng)辨識實驗第6章 頻域響應(yīng)辨識 6.1 系統(tǒng)辨識基礎(chǔ) 6.2 系統(tǒng)辨識的方法 6.3 CIFER介紹 6.4 掃頻實驗設(shè)計 6.4.1 傳遞函數(shù)對象選擇 6.4.2 實驗流程與步驟 6.4.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理 6.5 CIFER建模實現(xiàn) 6.6 對象辨識分析 6.6.1 辨識結(jié)果及驗證 6.6.2 特征根與穩(wěn)定性分析 6.6.3 頻率特性分析 6.6.4 分析結(jié)果總結(jié)第7章 飛行控制律設(shè)計 7.1 對象特性分析 7.1.1 開環(huán)穩(wěn)定性 7.1.2 耦合性 7.1.3 頻率特性 7.2 增穩(wěn)控制律設(shè)計 7.2.1 俯仰通道增穩(wěn)控制律設(shè)計 7.2.2 滾轉(zhuǎn)通道增穩(wěn)控制律設(shè)計 7.2.3 三種增穩(wěn)方案對比 7.3 姿態(tài)控制律設(shè)計 7.3.1 俯仰角控制律設(shè)計 7.3.2 滾轉(zhuǎn)角控制律設(shè)計 7.4 基于姿態(tài)角阻尼內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計 7.4.1 控制結(jié)構(gòu) 7.4.2 控制參數(shù)設(shè)計 7.5 基于姿態(tài)角指令內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計 7.5.1 控制結(jié)構(gòu) 7.5.2 控制參數(shù)設(shè)計 7.6 基于角速率阻尼內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計 7.6.1 控制結(jié)構(gòu) 7.6.2 控制參數(shù)設(shè)計 7.7 基于地速控制的位置控制律設(shè)計 7.7.1 控制結(jié)構(gòu) 7.7.2 控制參數(shù)設(shè)計 7.8 四種位置控制方案對比 7.8.1 控制結(jié)構(gòu)對比 7.8.2 控制效果對比 7.9 高度控制 7.9.1 控制需求分析 7.9.2 控制律設(shè)計 7.10 航向控制 7.10.1 控制需求分析 7.10.2 控制結(jié)構(gòu) 7.10.3 控制律設(shè)計參考文獻(xiàn)第1章 緒論
1.1 輕型無人直升機(jī)發(fā)展簡史及概述
1.1.1 輕型無人直升機(jī)
1.1.2 研究技術(shù)難點及控制方法
1.1.3 無人直升機(jī)常用建模與辨識方法
1.1.4 直升機(jī)的基本理論
1.2 直升機(jī)旋翼氣動特性
1.2.1 直升機(jī)的組成
1.2.2 旋翼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.2.3 旋翼的類型
1.2.4 旋翼基本參數(shù)
1.2.5 旋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 揮舞系數(shù)的物理解釋
第2章 輕型無人直升機(jī)的基本特性
2.1 引言
2.2 相關(guān)坐標(biāo)系及特征角度
2.2.1 地面坐標(biāo)系
2.2.2 機(jī)體坐標(biāo)系
2.2.3 速度軸系及迎角和側(cè)滑角
2.2.4 槳軸系
2.2.5 各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.2.6 作用于直升機(jī)上的氣動力
2.3 輕型無人直升機(jī)系統(tǒng)原理
2.3.1 主旋翼操縱機(jī)構(gòu)
2.3.2 陀螺儀和尾槳
2.3.3 油門控制
2.3.4 舵機(jī)
2.4 基本動力學(xué)模型
2.5 主旋翼系統(tǒng)
2.5.1 主旋翼力和力矩
2.5.2 Bell-Hiller穩(wěn)定小翼
2.5.3 主旋翼系統(tǒng)動力學(xué)特性
2.6 尾旋翼系統(tǒng)
2.6.1 尾旋翼力和力矩
2.6.2 偏航阻尼器
2.6.3 尾旋翼系統(tǒng)動力學(xué)模型
2.7 輔助機(jī)體部件
2.7.1 動力系統(tǒng)
2.7.2 機(jī)身和尾翼
2.8 動力學(xué)模型結(jié)構(gòu)
第3章 輕型無人機(jī)運動方程
3.1 直升機(jī)的穩(wěn)定性與操縱性
3.1.1 縱向靜穩(wěn)定性
3.1.2 航向靜穩(wěn)定性
3.1.3 橫滾靜穩(wěn)定性
3.1.4 直升機(jī)的阻尼特性
3.1.5 直升機(jī)的操縱性
3.2 微小型無人直升機(jī)懸停狀態(tài)的配平計算
3.2.1 懸停狀態(tài)的平衡方程
3.2.2 懸停狀態(tài)的配平計算
3.2.3 配平結(jié)果驗證和分析
3.3 直升機(jī)的平衡動力學(xué)
3.3.1 直升機(jī)的平衡方程
3.3.2 直升機(jī)懸停時的平衡
3.3.3 直升機(jī)平飛時的平衡
3.4 直升機(jī)運動方程
3.4.1 全量運動方程
3.4.2 小擾動線性化方程
3.4.3 自然直升機(jī)性能分析
3.5 小型無人直升機(jī)動力學(xué)建模及物理特性分析
3.5.1 直升機(jī)增穩(wěn)動力學(xué)結(jié)構(gòu)
3.5.2 數(shù)學(xué)模型的建立
3.5.3 增穩(wěn)動力學(xué)的狀態(tài)空間模型
3.5.4 小型直升機(jī)增穩(wěn)動力學(xué)的結(jié)構(gòu)
3.5.5 關(guān)于增穩(wěn)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型的物理分析
第4章 敏感裝置實驗原理
4.1 ADIS16350簡介
4.2 XW-IMU7200簡介
4.3 慣性器件指標(biāo)及其測試方法
4.3.1 陀螺儀指標(biāo)體系
4.3.2 加速度計指標(biāo)體系
4.3.3 慣性器件的測試方法
4.4 慣性器件誤差模型
4.4.1 陀螺儀誤差模型
4.4.2 加速度計誤差模型
4.4.3 慣性器件隨機(jī)漂移模型
4.5 三軸加速度計標(biāo)定方法
4.5.1 標(biāo)定原理
4.5.2 標(biāo)定實驗流程
4.5.3 六位置法標(biāo)定系數(shù)的計算
4.5.4 標(biāo)定實驗數(shù)據(jù)分析
4.6 三軸陀螺標(biāo)定方法
4.6.1 標(biāo)定原理
4.6.2 標(biāo)定實驗流程
4.6.3 標(biāo)定注意事項
4.6.4 標(biāo)定實驗數(shù)據(jù)分析
4.7 捷聯(lián)慣導(dǎo)解算方法
4.7.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)解算原理
4.7.2 捷聯(lián)矩陣的求取
4.7.3 導(dǎo)航方程及其計算流程
4.7.4 小結(jié)
第5章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)實驗原理
5.1 空氣舵工作原理
5.1.1 指標(biāo)與要求
5.1.2 舵機(jī)
5.2 舵系統(tǒng)響應(yīng)測試原理
5.2.1 時域響應(yīng)法
5.2.2 頻域響應(yīng)法
5.2.3 舵系統(tǒng)傳遞函數(shù)及其特性分析
5.3 舵系統(tǒng)性能測試實驗
5.3.1 舵系統(tǒng)極性測試
5.3.2 舵機(jī)模型的時域響應(yīng)辨識實驗
5.3.3 舵機(jī)模型的頻域響應(yīng)辨識實驗
第6章 頻域響應(yīng)辨識
6.1 系統(tǒng)辨識基礎(chǔ)
6.2 系統(tǒng)辨識的方法
6.3 CIFER介紹
6.4 掃頻實驗設(shè)計
6.4.1 傳遞函數(shù)對象選擇
6.4.2 實驗流程與步驟
6.4.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
6.5 CIFER建模實現(xiàn)
6.6 對象辨識分析
6.6.1 辨識結(jié)果及驗證
6.6.2 特征根與穩(wěn)定性分析
6.6.3 頻率特性分析
6.6.4 分析結(jié)果總結(jié)
第7章 飛行控制律設(shè)計
7.1 對象特性分析
7.1.1 開環(huán)穩(wěn)定性
7.1.2 耦合性
7.1.3 頻率特性
7.2 增穩(wěn)控制律設(shè)計
7.2.1 俯仰通道增穩(wěn)控制律設(shè)計
7.2.2 滾轉(zhuǎn)通道增穩(wěn)控制律設(shè)計
7.2.3 三種增穩(wěn)方案對比
7.3 姿態(tài)控制律設(shè)計
7.3.1 俯仰角控制律設(shè)計
7.3.2 滾轉(zhuǎn)角控制律設(shè)計
7.4 基于姿態(tài)角阻尼內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計 7.4.1 控制結(jié)構(gòu)
7.4.2 控制參數(shù)設(shè)計
7.5 基于姿態(tài)角指令內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計
7.5.1 控制結(jié)構(gòu)
7.5.2 控制參數(shù)設(shè)計
7.6 基于角速率阻尼內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計
7.6.1 控制結(jié)構(gòu)
7.6.2 控制參數(shù)設(shè)計
7.7 基于地速控制的位置控制律設(shè)計
7.7.1 控制結(jié)構(gòu)
7.7.2 控制參數(shù)設(shè)計
7.8 四種位置控制方案對比
7.8.1 控制結(jié)構(gòu)對比
7.8.2 控制效果對比
7.9 高度控制
7.9.1 控制需求分析
7.9.2 控制律設(shè)計
7.10 航向控制
7.10.1 控制需求分析
7.10.2 控制結(jié)構(gòu)
7.10.3 控制律設(shè)計
參考文獻(xiàn)
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輕型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐-(上) 作者簡介
賈杰，1972，男，西北工業(yè)大學(xué)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制專業(yè)博士，西北工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士后，南昌航空大學(xué)副教授，總裝XXX飛行器重大專項課題組成員，中國宇航學(xué)會光電技術(shù)專業(yè)委員會委員，中國人工智能學(xué)會理事，中國電子學(xué)會華中地區(qū)分會常務(wù)理事，中國航空器擁有者與駕駛員協(xié)會（AOPA）理事,中國航空器擁有者與駕駛員協(xié)會（AOPA）河南分會副主任。
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