大型飞机容错飞行控制

本书内容涉及大型飞机故障和结构损伤条件下的风洞试验、气动力建模、飞行动力学分析、非线性飞行控制和模型飞行试验等，工程实用特色明显。书中针对典型故障和结构损伤飞机建立的标准气动模型、动力学模型，可作为从事该领域研究和教学工作的标准研究模型，尤其是结构损伤飞机气动力模型填补了国内该方面的数据空白；发展的容错飞行控制方法，经过风洞模型飞行试验验证，推进了方法的工程实用化，具有广泛应用前景和参考价值。本书可为我国大型民机容错控制研究提供有益借鉴，为从事飞机飞行安全研究的科研工作者有所帮助。

岑飞，男，1986年1月出生，中国空气动力研究与发展中心副研究员、硕士生导师。2020年获得清华大学控制科学与工程专业博士学位，2017年受国家留学基金委委派，前往英国布里斯托大学航空工程学院访学一年。从2011年至今，长期从事飞行模拟技术、风洞模型飞行试验技术与应用、先进飞行器气动/飞控/推进一体化设计与验证等研究，作为项目负责人承担部委级研究项目3项、武器装备预研项目2项，是中国空气动力研究与发展中心飞行器气动/飞行/控制一体化团队学科带头人，作为主要完成人在国内首创低速风洞模型飞行试验技术，形成了面向先进飞行器研制、支撑未来飞行器发展的气动/飞行/控制多学科一体化试验研究能力，并在我国先进布局飞行器设计、大迎角飞行控制、飞行器故障/结构损伤与容错飞行控制等方面研究中得到了广泛应用。以第一作者发表学术论文20余篇，获国家发明专利授权8项。现为中国空气动力学会会员，担任《空气动力学报》、《实验流体力学》等期刊的审稿人。

第1章 绪论 1.1 背景与意义 1.2 国内外研究现状 1.3 本书结构与内容安排 参考文献 第2章 大型飞机故障及结构损伤类型 2.1 典型航空事故案例 2.2 典型故障及结构损伤分类 2.2.1 航空电子和传感器故障 2.2.2 操纵面故障 2.2.3 动力系统故障 2.2.4 结构损伤故障 2.3 典型故障及结构损伤对飞行控制的影响 参考文献 第3章 飞机故障及结构损伤数学模型 3.1 飞机故障及结构损伤描述 3.2 结构损伤飞机气动力获取方法 3.2.1 结构损伤飞机气动力计算 3.2.2 结构损伤飞机气动力风洞试验 3.3 结构损伤飞机静动态气动力特性与建模 3.3.1 静动态气动力特性 3.3.2 气动力数学模型 3.4 结构损伤飞机运动方程 3.4.1 常状态刚体运动方程 3.4.2 故障状态刚体运动方程 参考文献 第4章 故障及结构损伤飞机动力学与飞行性能 4.1 基于小扰动线性化的飞行性能 4.1.1 非线性六自由度模型的配平 4.1.2 基于小扰动线性化的结构损伤飞机飞行性能分析 4.2 基于可达平衡集的平衡特性及稳定性 4.2.1 可达平衡集计算方法 4.2.2 结构损伤飞机可达平衡集 4.3 基于分岔分析的全局稳定性 4.3.1 分岔分析方法 4.3.2 结构损伤飞机全局稳定性分析 4.4 故障及结构损伤飞机的控制可重构性分析 参考文献 第5章 飞机舵面损伤自适应容错控制 5.1 引言 5.2 基于反步滑模控制的自适应容错方法 5.2.1 方法概述 5.2.2 自适应积分滑模控制器设计 5.2.3 自适应积分滑模控制器稳定性证明 5.3 基于滑模观测器的自适应容错控制 5.3.1 方法概述 5.3.2 滑模故障观测器设计 5.3.3 滑模故障观测器稳定性证明 5.3.4 动态面滑模控制器设计 5.3.5 动态面滑模控制器稳定性证明