自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)（AFCS）是長時(shí)間飛行控制的主要機(jī)載系統(tǒng)，是航空航天現(xiàn)代飛行控制的核心系統(tǒng)。本書系統(tǒng)介紹AFCS和自動(dòng)引導(dǎo)控制相關(guān)問題，論述AFCS/自動(dòng)引導(dǎo)的理論基礎(chǔ)，包括主要子系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)建模、AFCS分類/模式、伺服/執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測量裝置、基本原理、設(shè)計(jì)需求和控制律。全書共六章，前兩章介紹AFCS的基礎(chǔ)以及有人駕駛飛機(jī)和無人駕駛飛機(jī)中的閉環(huán)控制系統(tǒng)，后四章詳細(xì)介紹姿態(tài)控制系統(tǒng)、航跡控制系統(tǒng)、增穩(wěn)系統(tǒng)和控制增穩(wěn)系統(tǒng)。
Mohammad Sadraey，美國南新罕布什爾大學(xué)工程學(xué)院教授，1995年在澳大利亞墨爾本皇家理工大學(xué)獲得航空航天工程碩士學(xué)位，2006年在堪薩斯大學(xué)獲得博士學(xué)位，是美國航空航天學(xué)會(huì)、Sigma Gamma Tau榮譽(yù)學(xué)會(huì)和美國工程教育學(xué)會(huì)的高級成員，在無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和航空工程領(lǐng)域貢獻(xiàn)卓越。
周思羽，海軍航空工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)學(xué)士，海軍航空工程學(xué)院精密儀器及機(jī)械專業(yè)碩士，海軍航空工程學(xué)院導(dǎo)航制導(dǎo)與控制專業(yè)博士，長期從事飛行控制系統(tǒng)的教學(xué)與研究工作，現(xiàn)為海軍航空大學(xué)青島校區(qū)副教授，學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。
第1章 自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)基礎(chǔ)001
1.1 引言001
1.2 自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)的要素003
1.2.1 自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)與飛行員之間的關(guān)系003
1.2.2 自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)004
1.2.3 自主化水平等級劃分005
1.3 飛行動(dòng)力學(xué)006
1.3.1 動(dòng)力學(xué)建模006
1.3.2 飛行基本控制方程009
1.3.3 非線性全耦合運(yùn)動(dòng)方程011
1.3.4 線性解耦運(yùn)動(dòng)方程011
1.4 自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)的分類和模式012
1.4.1 增穩(wěn)系統(tǒng)013
1.4.2 姿態(tài)控制系統(tǒng)（保持功能）014
1.4.3 航跡控制系統(tǒng)（導(dǎo)航功能）015
1.4.4 控制增穩(wěn)系統(tǒng)016
1.4.5 模式控制面板示例017
1.5 飛行品質(zhì)019
1.5.1 基本原理019
1.5.2 類別、分類和可接受水平020
1.6 習(xí)題020
第2章 閉環(huán)控制系統(tǒng)022
2.1 引言022
2.2 控制系統(tǒng)的基本原理022
2.2.1 定義和要素023
2.2.2 控制律024
2.2.3 控制器的配置和控制架構(gòu)025
2.2.4 飛行控制模式027
2.2.5 傳感器028
2.3 作動(dòng)器030
2.3.1 術(shù)語030
2.3.2 電機(jī)031
2.3.3 液壓作動(dòng)器031
2.3.4 延遲032
2.3.5 飽和033
2.4 飛行控制的要求033
2.4.1 縱向控制要求033
2.4.2 滾轉(zhuǎn)控制要求034
2.4.3 航向控制要求035
2.5 控制律035
2.5.1 PID控制035
2.5.2 最優(yōu)控制036
2.5.3 可變增益037
2.5.4 魯棒控制037
2.5.5 數(shù)字控制038
2.6 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程039
2.7 習(xí)題042
第3章 姿態(tài)控制系統(tǒng)044
3.1 引言044
3.2 巡航飛行要求045
3.3 俯仰姿態(tài)保持047
3.4 高度保持049
3.5 馬赫數(shù)保持051
3.6 機(jī)翼改平054
3.7 轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)057
3.7.1 轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)的控制方程057
3.7.2 框圖059
3.7.3 副翼與方向舵的交聯(lián)061
3.8 偏航角保持062
3.9 垂直速度保持065
3.10 習(xí)題067
第4章 航跡控制系統(tǒng)069
4.1 引言069
4.2 著陸操縱過程071
4.3 進(jìn)近航向信標(biāo)跟蹤073
4.4 進(jìn)近下滑道保持075
4.5 自動(dòng)拉平控制079
4.6 自動(dòng)著陸系統(tǒng)084
4.7 VOR跟蹤088
4.8 自動(dòng)飛行高度控制091
4.9 自動(dòng)爬升和下降093
4.10 地形跟隨控制系統(tǒng)095
4.11 航向跟蹤系統(tǒng)097
4.12 跟蹤一系列航跡點(diǎn)098
4.13 感知與防撞系統(tǒng)099
4.14 習(xí)題101
第5章 增穩(wěn)系統(tǒng)103
5.1 引言103
5.2 俯仰阻尼器105
5.2.1 基本俯仰阻尼器106
5.2.2 縱向靜穩(wěn)定性增強(qiáng)系統(tǒng)107
5.2.3 俯仰軸增穩(wěn)系統(tǒng)109
5.3 偏航阻尼器110
5.3.1 基本偏航阻尼器111
5.3.2 側(cè)滑角反饋113
5.4 滾轉(zhuǎn)阻尼器115
5.5 橫向-航向增穩(wěn)系統(tǒng)117
5.6 防失速系統(tǒng)118
5.7 自動(dòng)配平系統(tǒng)121
5.8 習(xí)題125
第6章 控制增穩(wěn)系統(tǒng)127
6.1 引言127
6.2 法向加速度CAS128
6.3 俯仰角速率CAS132
6.4 橫向-航向CAS134
6.5 陣風(fēng)載荷減緩系統(tǒng)136
6.5.1 大氣陣風(fēng)136
6.5.2 垂直陣風(fēng)137
6.5.3 陣風(fēng)載荷數(shù)學(xué)模型138
6.5.4 翼根彎矩139
6.5.5 氣動(dòng)彈性模型140
6.5.6 升力分布142
6.5.7 框圖143
6.6 習(xí)題146
參考文獻(xiàn)147
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