现代飞机飞行控制系统工程

本书基于作者50多年的飞行控制技术研究和产品开发经验，论述现代优选飞行控制系统的发展和应用，全面、系统地分析和讨论了飞控系统的主要设计工作——功能设计（控制律）与结构设计（余度结构和余度管理），并结合实际机型给出了设计实例；详细阐述主要飞行控制分系统——软件、飞控计算机、伺服作动系统和传感器分系统，以及系统综合和试验验证作为工程化产品开发流程的重要环节。最后，讨论了新型控制技术的应用和发展趋势。本书以理论方法为支撑、规范准则为指导，完整地描述了开发过程，物理概念清晰。

张汝麟，自然科学研究员，博士生导师，中国航空学会制导，导航与控制分会名誉主任委员。1962年毕业于北京航空航天大学飞行器自动控制专业。在中航工业自控所从事飞行控制系统技术研究和型号开发工作50多年，历任飞控研究室副主任、自控所副总工程师、科技委副主任、总师顾问等职。是我国航空工业飞行控制专业有名专家和学术带头人。先后主持包括我国第1种数字电传飞行控制系统在内的各类机种十余项飞行控制系统的研发工作。在电传飞行控制和主动控制技术、无人机自主控制技术、数字控制和余度技术等方面做出了很多开创性工作和重大贡献，是我国优选飞行控制技术的主要开拓者和奠基者。主持研制的项目中获得全国科学大会重大科技成果奖和国家科技进步二等奖各一项，省部级科技进步一等奖四项；三次荣立一等功。1992年被国务院授予享受政府特殊津贴的专家。

1绪论
1.1飞行控制系统发展回顾
1.1.l以机械操纵系统为主体的经典飞行控制系统
1.1.2电传飞行控制系统与主动控制技术
1.2飞行控制系统功能定义、内涵、分类和组成
1.2.1功能定义和內涵
1.2.2分类与组成
1.3飞行控制系统工程开发任务与流程
1.3.1飞行控制系统的开发任务
1.3.2飞行控制系统的开发流程和方法论
1.4飞行控制系统工程开发中几个应关注的技术动向
1.4.1优选控制理论和方法在控制律设计申的应用
1.4.2通道內自监控(ILM)技术在余度设计中的应用
1.4.3形式化方法在飞行控制系统开发中的应用
2飞行控制律设计工
2.1飞机飞行动力学模型
2.1.1坐标系定义
2.1.2飞机6自由度运动方程
2.1.3小扰动运动方程
2.1.4使用仿真软件实现飞机运动建模
2.1.5注意事项
2.2设计规范
2.2.1人工飞行控制系统的控制律设计规范
2.2.2自动飞行控制系统的控制律设计规范
2.3设计方法
2.3.1控制理论与设计方法的演进
2.3.2几种具有工程化应用前景的设计方法
2.3.3主要设计开发工具
2.4电传飞行控制系统控制律设计
2.4.1电传控制律设计的一般方法
2.4.2大型飞机电传飞行控制律设计示例
2.5自动飞行控制系统控制律设计
2.5.1自动飞行控制系统功能与模态
2.5.2自动驾驶仪模态控制律设计示例
3余度结构和余度管理设计
3.l可靠性与安全性
3.1.1基本概念
3.1.2基本要求
3.1.3可靠性建模与分析
3.1.4安全性分析与评估
3.2余度技术
3.2.1余度技术概述
3.2.2余度分类与型式
3.2.3余度设计技术
3.3设计规范与工具
3.3.1余度设计基本流程
3.3.2系统余度需求分析
3.3.3余度结构设计方法
3.3.4余度管理设计方法
3.3.5主要应用工具
3.4案例系统余度设计分析
3.4.1某型飞机飞行控制功能
3.4.2案例系统余度需求
3.4.3案例系统余度结构初步设计
3.4.4案例系统设计简介
3.4.5案例系统余度结构设计分析
3.4.6案例系统余度管理设计分析
3.4.7整体结论分析
……
4飞行控制计算机分系统
5伺服作动分系统
6传感器分系统
7软件
8飞行控制系统综合与试验验证
9发展趋势
缩略语
索引

    飞行控制技术是最经典和发展最活跃的航空技术之一。从人类首次动力飞行直到今天，伴随着飞机的发展，飞行控制工程师和研究者始终处于需求与对策、挑战与回应的学习和创新实践过程中，不断采用新理论和新技术扩展系统的功能、优化系统的结构以支持和促进飞机的发展。本章首先概要地回顾一下飞行控制技术的山-史，继而从工程应用的角度出发，对飞行控制系统的功能定义、内涵和组成以及飞行控制系统工程开发的任务与方法论等方面进行论述，概括出本书的主要研究内容。