导语

  

内容提要

  

    姚红、程文华、张雅声编著的《飞行器动力学与控制Simulink仿真》介绍了飞行器动力学与控制及其Simulink仿真实现的一些相关理论和技术问题。本书共分6章；第1章介绍了飞行器动力学与控制的基础知识并给出了仿真实例；第2章介绍了弹道导弹姿态控制系统的设计以及六自由度全弹道仿真；第3章介绍了高超声速再入滑翔飞行器的平衡滑翔弹道以及跳跃滑翔弹道；第4章介绍了航天器编队的相对运动模型和多脉冲控制方法；第5章介绍了航天器姿态动力学、姿态确定与控制；第6章介绍了磁悬浮转子的动力学模型及其控制。
    本书适合具有飞行器动力学、控制以及仿真基础知识的高年级本科生和研究生使用，对从事飞行器控制与总体设计的相关工程技术人员也有参考价值。

第1章  飞行器动力学与仿真基础
  1.1  飞行器姿态描述
    1.1.1  方向余弦阵
    1.1.2  欧拉角
    1.1.3  四元数
  1.2  姿态运动学方程
    1.2.1  方向余弦阵
    1.2.2  欧拉角
    1.2.3  四元数
  1.3  姿态动力学方程
    1.3.1  动量矩和惯量矩阵
    1.3.2  欧拉动力学方程
  1.4  飞行器质心运动方程
  1.5  动力学仿真实例
    1.5.1  姿态运动MATLAB仿真
    1.5.2  姿态运动Simulink仿真
第2章  弹道导弹姿控系统Simulink仿真
  2.1  导弹姿控系统的结构和特征
    2.1.1  导弹姿控系统的结构
    2.1.2  导弹姿控系统的典型特征
  2.2  导弹姿态运动数学模型的建立
    2.2.1  刚体小扰动俯仰运动方程
    2.2.2  弹性振动方程
  2.3  导弹姿控系统设计的性能指标
    2.3.1  稳定性指标
    2.3.2  精度指标
    2.3.3  动态性能指标
    2.3.4  抗干扰指标
  2.4  ACSCAD软件的功能结构以及图形界面
    2.4.1  ACSCAD软件的功能结构
    2.4.2  ACSCAD软件的图形界面
  2.5  导弹六自由度仿真的Simulink建模
    2.5.1  导弹六自由度仿真建模特征
    2.5.2  导弹六自由度仿真总体结构
    2.5.3  六自由度仿真典型子系统建模
第3章  飞行器再入滑翔弹道Simulink仿真
  3.1  高超声速飞行器再入弹道概述
    3.1.1  再入拉起段
    3.1.2  滑翔飞行段
  3.2  平衡滑翔弹道特性理论分析
    3.2.1  简化运动模型
    3.2.2  速度、高度与速度倾角之间的解析关系
    3.2.3  动压、过载与热流密度随速度变化规律
    3.2.4  常升阻比时运动状态之间的解析表达式
  3.3  跳跃滑翔弹道特性简化仿真分析
    3.3.1  初始高度对弹道的影响
    3.3.2  初始速度对弹道的影响
    3.3.3  初始速度倾角对弹道的影响
  3.4  飞行器再入滑翔质心运动数学模型
    3.4.1  坐标系定义及其转换
    3.4.2  在半速度坐标系中的质心运动方程
  3.5  飞行器再入滑翔弹道Simulink建模与仿真
    3.5.1  再入滑翔弹道Simulink建模
    3.5.2  再入滑翔弹道仿真实例
第4章  航天器编队飞行Simulink仿真
  4.1  基于C-W方程的相对运动描述
    4.1.1  Hill动力学方程的建立
    4.1.2  相对运动的解析解
  4.2  基于轨道根数的相对运动描述
    4.2.1  由轨道根数计算相对运动状态
    4.2.2  由相对运动状态计算轨道根数
  4.3  地球静止轨道航天器相对运动
    4.3.1  无奇异轨道根数
    4.3.2  基于E／I矢量的相对运动描述
  4.4  航天器编队构形的控制
    4.4.1  编队控制转化为交会控制
    4.4.2  平面内构形的三冲量控制
  4.5  航天器编队飞行的Simulink仿真
    4.5.1  编队飞行Simulink仿真模型的搭建
    4.5.2  编队维持控制的仿真实例
第5章  航天器姿态控制系统Simulink仿真
  5.1  航天器姿态控制对象模型
    5.1.1  动力学设计对象模型
    5.1.2  干扰力矩模型
  5.2  航天器姿态确定
    5.2.1  卡尔曼滤波理论
    5.2.2  连续系统状态方程
  5.3  航天器姿态稳定控制
    5.3.1  反馈控制律设计
    5.3.2  飞轮角动量磁卸载
  5.4  大角度姿态机动控制
  5.5  航天器姿态控制Simulink仿真
第6章  磁悬浮CMG及姿态控制SimuIink仿真
  6.1  磁悬浮系统原理及模型
    6.1.1  磁悬浮系统工作原理
    6.1.2  电磁力的线性化模型
  6.2  磁悬浮轴承控制对象模型
    6.2.1  磁悬浮转子动力学模型
    6.2.2  弹性支承转子的运动特征
  6.3  磁悬浮飞轮控制律设计
    6.3.1  交叉反馈控制律设计
    6.3.2  控制律的解耦合作用
  6.4  处理器在回路的控制仿真
    6.4.1  RTDX通信原理
    6.4.2  面向DSP的控制律实现
    6.4.3  仿真运行结果
  6.5  航天器姿态运动对转子的干扰
    6.5.1  姿态运动产生的干扰力矩
    6.5.2  姿态控制仿真运行结果
参考文献