![民機飛行控製技術係列：現代飛機飛行控製係統工程 [Flight Control Engineering for Modern Airplane]](https://pic.tinynews.org/12179134/59143068Nb3c83b22.jpg)
具體描述
內容簡介
《民機飛行控製技術係列：現代飛機飛行控製係統工程》包含瞭現代飛機飛行控製係統從係統到主要分係統及部件的技術內容，以工程實用性為主旨，注重理論方法與工程實踐緊密結閤，討論瞭飛行控製律、係統結構和餘度管理、飛控計算機硬件、軟件、伺服作動分係統以及傳感器分係統的設計、試驗、係統綜閤、驗證和確認的技術、工具和相關規範。《民機飛行控製技術係列：現代飛機飛行控製係統工程》兼顧軍機和民機兩類飛行控製係統的技術特點，進行針對性討論，適用於從事不同類型飛機飛行控製係統研究和開發人員參考使用。作者簡介
張汝麟，自然科學研究員，博士生導師，中國航空學會製導，導航與控製分會名譽主任委員。1962年畢業於北京航空航天大學飛行器自動控製專業。在中航工業自控所從事飛行控製係統技術研究和型號開發工作50多年，曆任飛控研究室副主任、自控所副總工程師、科技委副主任、總師顧問等職。是我國航空工業飛行控製專業著名專傢和學術帶頭人。先後主持包括我國第1種數字電傳飛行控製係統在內的各類機種十餘項飛行控製係統的研發工作。在電傳飛行控製和主動控製技術、無人機自主控製技術、數字控製和餘度技術等方麵做齣瞭很多開創性工作和重大貢獻，是我國先進飛行控製技術的主要開拓者和奠基者。主持研製的項目中獲得全國科學大會重大科技成果奬和國傢科技進步二等奬各一項，省部級科技進步一等奬四項；三次榮立一等功。1992年被國務院授予享受政府特殊津貼的專傢.宋科璞,現任中航工業自控所所長、黨委副書記，研究員，博士生導師，享受國傢特殊津貼專傢，是中國航空學會常務理事兼飛行器控製專業委員會主任委員、中國係統仿真學會理事、中國慣性技術學會副理事長、中國海軍預研專傢組專傢、總裝備部國防關鍵技術研究組飛行組專傢、國傢國防基礎科研信息與控製組副組長、國傢飛行器控製一體化技術國防科技重點實驗室主任。
先後主持、參與數十項國傢重點工程的研製，並取得瞭豐碩成果，榮獲“全國先進工作者”榮譽稱號、全國五一勞動奬章、軍委總裝備部“高技術武器裝備發展建設工程榮譽奬章”、中航工業航空報國突齣貢獻奬、航空報國金奬。曾榮立個人一等功2次、二等功1次、三等功2次，榮獲國防科技成果一等奬1項，二等奬5項、三等奬2項，省部級科學技術成果19項，國傢企業管理創新成果一等奬1次，省部級管理創新成果二等奬2次。
內頁插圖
目錄
1 緒論1．1 飛行控製係統發展迴顧
1．1．1 以機械操縱係統為主體的經典飛行控製係統
1．1．2 電傳飛行控製係統與主動控製技術
1．2 飛行控製係統功能定義、內涵、分類和組成
1．2．1 功能定義和內涵
1．2．2 分類與組成
1．3 飛行控製係統工程開發任務與流程
1．3．1 飛行控製係統的開發任務
1．3．2 飛行控製係統的開發流程和方法論
1．4 飛行控製係統工程開發中幾個應關注的技術動嚮
1．4．1 先進控製理論和方法在控製律設計申的應用
1．4．2 通道內自監控（ILM）技術在餘度設計中的應用
1．4．3 形式化方法在飛行控製係統開發中的應用
2 飛行控製律設計工
2．1 飛機飛行動力學模型
2．1．1 坐標係定義
2．1．2 飛機6自由度運動方程
2．1．3 小擾動運動方程
2．1．4 使用仿真軟件實現飛機運動建模
2．1．5 注意事項
2．2 設計規範
2．2．1 人工飛行控製係統的控製律設計規範
2．2．2 自動飛行控製係統的控製律設計規範
2．3 設計方法
2．3．1 控製理論與設計方法的演進
2．3．2 幾種具有工程化應用前景的設計方法
2．3．3 主要設計開發工具
2．4 電傳飛行控製係統控製律設計
2．4．1 電傳控製律設計的一般方法
2．4．2 大型飛機電傳飛行控製律設計示例
2．5 自動飛行控製係統控製律設計
2．5．1 自動飛行控製係統功能與模態
2．5．2 自動駕駛儀模態控製律設計示例
3 餘度結構和餘度管理設計
3．1 可靠性與安全性
3．1．1 基本概念
3．1．2 基本要求
3．1．3 可靠性建模與分析
3．1．4 安全性分析與評估
3．2 餘度技術
3．2．1 餘度技術概述
3．2．2 餘度分類與型式
3．2．3 餘度設計技術
3．3 設計規範與工具
3．3．1 餘度設計基本流程
3．3．2 係統餘度需求分析
3．3．3 餘度結構設計方法
3．3．4 餘度管理設計方法
3．3．5 主要應用工具
3．4 案例係統餘度設計分析
3．4．1 某型飛機飛行控製功能
3．4．2 案例係統餘度需求
3．4．3 案例係統餘度結構初步設計
3．4．4 案例係統設計簡介
3．4．5 案例係統餘度結構設計分析
3．4．6 案例係統餘度管理設計分析
3．4．7 整體結論分析
……
4 飛行控製計算機分係統
5 伺服作動分係統
6 傳感器分係統
7 軟件
8 飛行控製係統綜閤與試驗驗證
9 發展趨勢
縮略語
索引
前言/序言
2003年1月，國防工業齣版社曾齣版過一套“飛行控製技術叢書”。十餘年過去瞭，國內外航空技術又有瞭巨大進展。我國航空工業經曆瞭20世紀80、90年代預先研究和型號開發的技術積纍，進入新世紀後，各類先進機種型號齣現瞭井噴式的發展。艦載機、四代機（國外稱五代機）、無人作戰飛機、大型運輸機和旅客機等對飛行控製係統的理論研究及應用技術開發提齣瞭新的需求。與此同時，為配閤大飛機的研製，為其提供技術和智力支持，上海交通大學齣版社在國傢齣版基金的支持下啓動瞭“大飛機齣版工程”，其中包括“民機飛行控製技術係列”叢書。電傳飛行控製技術作為飛行控製係統的核心，是現代軍機和民機的主要關鍵技術之一，也是大型飛機確保飛行安全性、提高可靠性、經濟型和改善舒適性的重要使能技術。中航工業自控所50多年來在我國軍機飛行控製係統預先研究和工程型號開發中積纍瞭豐富的經驗，取得瞭包括數字電傳飛行控製係統在內的大量研究成果，並在多種型號先進軍機上服役應用。目前，中航工業自控所正在與國外廠商以閤資公司的形式閤作開發C919客機的飛行控製係統。
正是在上述背景下，我們編著瞭這本《現代飛機飛行控製係統工程》。不同於以往同類齣版物，本書具有以下特點：
（1）完整性。
本書涵蓋瞭飛行控製係統級、主要分係統級和部件級的技術內容。在係統級包括瞭兩項主要設計任務——功能和性能設計（控製律設計）、安全性和可靠性設計（係統結構和餘度管理設計），以及係統綜閤和驗證任務。在分係統和部件方麵包括瞭飛行控製計算機（硬件）分係統、軟件、伺服作動分係統和傳感器分係統的相關內容。給讀者一個完整的飛行控製係統概念。
（2）實用性。
在各章內容中，所討論的理論、方法都是相關作者在本專業領域長期工作實踐中經過工程型號或預先研究項目考驗證明是正確的、可行的。
（3）注重理論與實踐緊密結閤。
本書內容不是為理論而著理論，也不是某個專項工程的技術說明，而是將理論方法與工程實踐統一起來論述，讓讀者知其然也知其所以然。
（4）兼顧軍機和民機。
作為飛行安全關鍵性係統，國內外許多大跨度的新技術都是在軍機，特彆是戰鬥機上首先應用，技術成熟和取得使用經驗後再嚮民機轉移，數字電傳飛行控製技術就是一個典型的例子。因此，本書不局限於民機飛行控製技術，而是兼顧兩者的內容進行討論，也便於讀者對兩大類飛機的飛行控製技術都有所瞭解，根據讀者工作所需進行選擇。
本書由張汝麟任主編，宋科璞、車軍和張翔倫任副主編。全書共分9章：第1章和第9章由張汝麟、宋科璞編著；第2章由張翔倫、左玲、侯琳編著；第3章由周成、徐艷玲編著；第4章由宋科璞、蘇羅輝、張興隆、牛萌等編著；第5章由夏立群、劉瑩、李小明、韓誌華等編著；第6章由畢聯江、周育茹、包艷、張亞崇、惠苗編著；第7章由武方方、張丹濤、屈華敏、魯昊鵬、王勇等編著；第8章由唐強、車軍編著。全書由張汝麟、張翔倫統編統校。
本書編者衷心感謝對本書齣版給予關心、支持和幫助的人們，特彆感謝對本書進行審閱並提齣寶貴意見的李明院士等人，感謝為本書做瞭大量圖文處理和錄入工作的羅健暉、段炬等工程師。
由於編著者水平所限，書中存在的遺漏、錯誤懇請讀者批評指正。
用戶評價
這本書的價值遠不止於理論知識的傳授，它更像是一本“工程方法論”的指南。作者在書中反復強調“係統工程”的重要性，從需求分析、概念設計到係統集成和驗證，都進行瞭詳細的闡述。我尤其對書中關於“設計迭代”和“仿真驗證”的章節印象深刻。作者強調瞭在飛行控製係統設計過程中，需要不斷進行迭代和優化，並通過大量的仿真來驗證設計的可靠性和有效性。 書中對於“適航認證”的介紹，也讓我瞭解到飛行控製係統背後嚴苛的質量要求。作者詳細闡述瞭適航標準、測試流程以及相關的法規要求，這讓我深刻認識到，一個成功的飛行控製係統，不僅需要先進的技術，更需要嚴格的質量管理和安全認證。這部分內容對於想要從事航空領域工作的讀者來說，具有極其重要的指導意義。
評分這本書就像一個經驗豐富的航空工程師，娓娓道來他畢生對飛行控製的理解。我最欣賞的一點是，作者在講解理論知識的同時，並沒有忽略工程實踐中的細枝末節。他對於不同類型飛機的飛行控製係統進行瞭細緻的區分，例如固定翼飛機、鏇翼飛機甚至無人機，並詳細闡述瞭它們在控製方式、係統結構以及設計目標上的差異。這種“分類講解”的方式，使得讀者能夠根據自己的興趣和需求，找到最 relevant 的信息，避免瞭信息過載的睏擾。 在“飛行控製律設計”這一章節，作者更是將理論推導和工程實現緊密結閤。他不僅介紹瞭PID控製、最優控製等經典理論，還深入探討瞭如何根據飛機的氣動特性、操縱需求以及性能指標來設計閤適的控製律。我特彆學習瞭書中關於“增穩”和“指令跟蹤”的章節，作者通過大量的公式和仿真結果，清晰地展示瞭控製律如何有效地改善飛機的穩定性和響應性。對我來說，這部分內容是理解飛機為何能夠如此“聽話”的關鍵所在，也是真正體現飛行控製係統“工程”屬性的精髓。
評分讀《現代飛機飛行控製係統工程》這本書，我最大的感受就是其內容的深度和廣度都令人驚嘆。作者在開篇就為我們勾勒齣瞭現代飛行控製係統發展的宏偉藍圖，從最初機械式的操縱杆到如今高度集成的電傳操縱（Fly-by-Wire）係統，曆史脈絡清晰可見。我特彆喜歡他對不同時期技術革新背後驅動因素的深入剖析，例如，隨著飛機速度和復雜度的不斷提升，人工操縱的局限性如何促使工程師們探索更先進的控製方式。他沒有簡單羅列技術名詞，而是花瞭大量的篇幅去講解這些技術是如何一步步演變而來，以及每一步的突破是如何解決當時麵臨的關鍵問題。 例如，在談到電傳操縱係統時，作者詳細介紹瞭其基本原理、組成部分以及相對於傳統液壓操縱的優勢。他通過生動的比喻和圖示，將復雜的電子信號處理、作動器控製等過程解釋得通俗易懂。我尤其對書中關於“多重冗餘”和“故障容錯”的設計理念印象深刻。瞭解到現代飛機在設計中如何通過多套獨立的控製係統來確保即使部分係統發生故障，飛機依然能夠安全可控，這讓我對航空安全有瞭更深的敬畏。書中的案例分析也十分到位，引用的都是業界公認的經典機型，分析其飛行控製係統的設計思路和實際運行效果，為我們提供瞭寶貴的實踐經驗。
評分坦白說，我在閱讀《現代飛機飛行控製係統工程》之前，對飛行控製係統的理解僅停留在一些非常基礎的概念層麵。但這本書就像一盞明燈，照亮瞭我探索這個復雜領域的道路。我尤其欣賞作者在講解“傳感器技術”時的細緻入微。他不僅介紹瞭加速度計、陀螺儀、GPS等傳統傳感器，還詳細闡述瞭激光雷達、視覺傳感器等新興技術在飛行控製中的應用潛力。 書中對於“信號處理”和“數據融閤”的講解也讓我受益匪淺。瞭解到來自不同傳感器的數據是如何被采集、處理、融閤，並最終形成對飛機姿態和位置的準確判斷，這讓我對現代飛機的“眼睛”和“大腦”有瞭更深的認識。作者通過具體的算法示例，清晰地展示瞭卡爾曼濾波、粒子濾波等常用的數據融閤技術，讓我能夠更深入地理解這些技術在實際應用中的價值。
評分這本書最讓我感到震撼的，是其對“人機融閤”設計理念的深刻闡述。作者並沒有將飛行員視為一個簡單的指令輸入者，而是將其視為整個飛行控製係統的重要組成部分。他詳細分析瞭飛行員的認知能力、決策過程以及生理極限，並探討瞭如何通過優化人機交互界麵、設計閤理的警告和提示係統，來最大限度地減少人為失誤，提升飛行安全。我被書中關於“駕駛艙綜閤化”和“態勢感知”的討論深深吸引，這部分內容讓我看到瞭未來航空技術發展的重要方嚮。 作者對於“自動駕駛”和“自主飛行”的論述也相當精彩。他不僅介紹瞭自動駕駛係統的基本原理和發展曆程，還深入探討瞭其在提高飛行效率、減輕飛行員負擔方麵的巨大潛力。更重要的是，書中對自主飛行係統的前瞻性分析，涉及到瞭人工智能、機器學習等前沿技術在飛行控製領域的應用前景，這讓我看到瞭未來飛行控製係統無限的可能性。我從中學習到瞭如何從更宏觀的角度去理解飛行控製係統的價值和意義。
評分我一直對“飛控計算機”這個核心部件充滿好奇，而《現代飛機飛行控製係統工程》這本書正好滿足瞭我的求知欲。作者在書中詳細介紹瞭飛控計算機的架構、性能以及軟件設計。他深入淺齣地解釋瞭嵌入式係統、實時操作係統以及冗餘設計等概念，並著重強調瞭軟件的可靠性和安全性。 書中關於“故障診斷與恢復”的章節，讓我對飛控計算機的韌性有瞭更深的理解。瞭解到當計算機齣現故障時，係統如何通過多重備份和智能切換來保證飛機的可控性，這讓我對現代飛機的安全性嘆為觀止。作者還討論瞭飛控計算機的軟件升級和維護問題，這對於延長飛機使用壽命和提升性能至關重要。
評分這本書最讓我感到受益匪淺的，是它對於“飛行控製係統的發展趨勢”的預測和分析。作者並沒有僅僅停留在介紹現有技術，而是放眼未來，探討瞭人工智能、機器學習、量子計算等前沿技術在飛行控製領域的潛在應用。 書中對於“無人機飛行控製”和“城市空中交通”的展望，讓我看到瞭飛行控製技術在未來交通領域的重要角色。我瞭解到，隨著無人機技術的不斷發展，它們在物流、偵察、載人等方麵的應用將越來越廣泛，而飛行控製係統則是實現這些應用的關鍵。這本書讓我對航空航天領域的未來充滿瞭期待。
評分這本書給我最大的啓發在於，它讓我看到瞭飛行控製係統在“提高飛機性能”方麵的巨大作用。作者在書中不僅討論瞭如何保證飛機的穩定性和可控性，還著重分析瞭如何通過先進的控製技術來優化飛機的氣動性能，提高燃油效率，甚至實現更靈活的機動動作。 例如，書中關於“增升裝置控製”和“推力矢量控製”的章節，讓我大開眼界。我瞭解到，通過精密的控製算法，可以最大限度地發揮飛機的氣動潛力，實現更短的起降距離，更快的爬升速率，以及更強的空中機動能力。這對於戰鬥機和高性能客機來說，都具有極其重要的意義。
評分《現代飛機飛行控製係統工程》這本書，讓我對“飛行操縱”的理解上升到瞭一個新的層麵。我原以為，飛行員隻需要簡單地操縱操縱杆和踏闆，但書中詳細的講解讓我明白，每一次的操縱指令背後，都隱藏著復雜的計算和精密的控製。 作者在書中對於“操縱指令的解算”和“作動器驅動”的闡述，清晰地展示瞭飛行員的輸入是如何被轉化為對飛機各舵麵和發動機的精確控製。我學習到瞭如何通過不同的操縱模式，來實現不同的飛行目標，例如，在起飛時需要平穩加速，而在空中機動時則需要快速響應。這讓我對飛行員精湛的技藝有瞭更深的認識。
評分閱讀《現代飛機飛行控製係統工程》的過程，對我而言，更像是一次係統性的知識梳理和能力提升。書中對於“氣動彈性效應”的探討，尤其令我茅塞頓開。過去，我隻知道飛機在飛行過程中會發生形變，但書中詳細解釋瞭這種形變如何影響飛機的氣動特性，進而對飛行控製係統提齣嚴峻挑戰。作者通過引入“顫振”和“靜不定”等概念，並分析瞭如何通過控製係統來抑製這些不利效應，讓我深刻認識到空氣動力學與飛行控製係統之間密不可分的聯係。 此外，書中對於“環境建模”和“外部乾擾”的分析也極具價值。作者並沒有將飛機視為孤立的實體，而是將其置於復雜的外部環境中進行考量。颱風、陣風、結冰等都可能對飛機的飛行狀態産生顯著影響。書中詳細介紹瞭如何通過建立精確的環境模型，以及如何設計魯棒性強的控製算法來應對這些不確定性，這對於提升飛機的全天候飛行能力具有至關重要的意義。我從中學習到瞭很多關於係統魯棒性設計和抗乾擾能力的工程思維。
評分知識就是力量，很專業的書
評分非常好，希望繼續保持哦
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