高超气动外形设计的控制稳定性准则研究

气动外形设计与气动特性预示是高超声速飞行器研制的关键技术，在高超声速飞行器研制中处于核心地位；制导与控制技术也是高超声速飞行器研制的关键技术，气动特性是其主要研制输入。高超声速气动外形设计的控制稳定准则研究是解决如何在总体层面协同这两大关键技术，确保飞行器的气动外形设计和控制策略选择一开始就处于正确的道路上，其属于飞行器总体设计的范畴。

丛书序
前言
第1章绪论/1
1.1气动与控制的关系/1
1.2国内外研究现状/6
1.2.1高超声速飞行器气动布局发展情况/6
1.2.2气动与控制一体化设计研究/14
1.2.3针对气动特性切换的控制重构方法/19
1.3研究问题及章节安排/22
第2章飞行器运动模型建模/25
2.1坐标系定义及坐标系转换/25
2.1.1坐标系定义/25
2.1.2坐标系转换/26
2.2飞行器运动方程/28
2.2.1质心动力学方程/28
2.2.2绕质心动力学方程/31
2.2.3绕质心运动学方程/33
2.3小扰动线性化方程/33
2.3.1线性化方法/36
2.3.2线性化方程/37
2.4本章小结/40
第3章飞行剖面及气动特性分析/42
3.1飞行剖面分析/42
3.2气动特性分析/43
3.2.1纵向静稳定性/43
3.2.2侧向静稳定性/44
3.2.3横向静稳定性/45
3.2.4滚动舵偏导数项/46
3.2.5方向舵舵效/47
3.2.6侧向动稳定导数/49
3.2.7横向控制偏离参数/50
3.3本章小结/52
第4章纵向操稳特性与气动外形设计/54
4.1飞行器纵向静稳定性设计难点/55
4.2纵向静稳定性调节方法/57
4.2.1通过调节质心前后升力面面积分布调节焦点位置/57
4.2.2通过在迎风面尾部设置压缩面增大纵向静稳定性/58
4.2.3通过减小迎风面前体压缩角增大纵向静稳定性/58
4.3纵向静稳定性与配平能力关系/60
4.4纵向稳定性分析/61
4.4.1纵向开环稳定性/61
4.4.2纵向闭环稳定性/61
4.4.3通道间耦合对纵向稳定性的影响/62
4.5舵偏使用范围/63
4.5.1飞行器配平与纵向调整比/63
4.5.2飞行器舵偏需求与气动参数的关系/63
4.6纵向闭环操纵性/64
4.7伺服动特性与纵向静稳定性的关系/65
4.8纵向操稳特性匹配与气动外形设计/67
4.9本章小结/67
第5章横侧向开环模态特性及稳定性分析/69
5.1开环模态及稳定性分析/69
5.2滚摆比特性分析/80
5.3本章小结/81
第6章基于LCDP特性的气动与控制一体化设计准则研究/82
6.1基于强侧向静稳定性的一体化设计/82
6.1.1一体化设计准则研究/82
6.1.2稳定问题研究/84
6.2基于强横向静稳定性的一体化设计/88
6.2.1一体化设计准则研究/88
6.2.2稳定问题研究/96
6.3基于LCDP特性的全飞行剖面设计准则选取/104
6.3.1LCDP<0与LCDP>0的特性分析比较/104
6.3.2基于全飞行剖面的设计准则选取/105
6.4LCDP临界状态的运动特性研究/106
6.5本章小结/109
第7章针对LCDP特性在线切换的自适应控制研究/111
7.1基于失稳模式的自适应控制方法/111
7.2基于LCDP特性在线辨识的自适应控制方法/116
7.2.1最小二乘法/116
7.2.2LCDP在线辨识最小二乘模型构建/121
7.2.3主动激励设计/122
7.2.4基于LCDP在线辨识结果的自适应控制仿真分析/123
7.3本章小结/126
第8章总结与展望/128
参考文献/131
主要符号表/136
缩略词/137