现代飞机飞行动力学与控制:::

刘世前，2003.12 于南京理工大学获得“控制理论与控制工程”专业博士学位 2004年上海航空测控技术研究所,6室,从事直升机健康监视，2004.9 ～ 2007.3 清华大学计算机系”智能技术与系统”国家重点实验室博士后 ，2007.4 ～至今 上海交通大学 航空航天学院 信息与控制系，副教授 ，2019.3 ～ 2020.5 英国Cranfield 大学，访问研究员。

第1章 绪论

1.1飞行动力学起源

1.2飞行力学与控制的关系

1.3飞行力学与飞行控制的发展历史

1.3.1航空飞行器的发展

1.3.2飞行控制的发展

1.4飞行控制基本概念

1.5飞行控制的应用及未来发展趋势

1.6飞行动力学与控制基本内容

练习题

参考文献

第2章 飞行动力学基础

2.1空气动力学基本知识

2.1.1基本概念

2.1.2空气的基本特性和国际标准大气

2.1.3低速空气动力学基本方程

2.1.4高速空气动力学的基本概念

2.2飞机几何形状和参数31

2.2.1飞机的布局与尺寸31

2.2.2机翼的几何形状和参数32

2.3飞机运动分析35

2.3.1飞机运动的自由度35

2.3.2操纵机构35

2.3.3飞机运动空气动力计算39

练习题

参考文献

……

第3作飞机的飞行i性能41

第4章飞机的静稳定和控制92

第5章刚体飞行器的运动方程146

第6章飞机的运动稳定和控制194

第7章 古典飞行控制系统设计理论236

第8章现代飞行控制系统设计理论313

第9章纵向运动自动飞行控制系统设计

第10章横侧向运动自动飞行控制系统设计

附录

索引

第1章绪论

1.1飞行动力学起源

飞行动力学是研究飞行器在外力和外力矩作用下运动规律的科学。早在飞机出现以前，很多学者就开始探讨物体的飞行规律。公元前300年亚里士都德(Aristotle)认为地球是宇宙中心,其他天体绕地球以圆形轨道运转。近代，欧洲在天文观测等现代技术发展基础上，逐步发展了成形的天体力学和近现代力学体系，包括哥白尼(Copernicus)的日心说,1609年开普勒(Kepler)行星运动第一、第二定律及1619年发表的第三定律，1666年牛顿(Newton)提出三大力学定律以及1687年的万有引力定律,成为动力学研究的基础。在这些动力学理论基础上，后来逐步发展出一些动力学分析方法，如牛顿-欧拉法、拉格朗日法、四元素法等目前常用的分析方法。

1.2飞行力学与控制的关系

传统的飞机设计,往往从设计任务开始，然后考虑气动总体、结构和推进设计，而随着飞机飞行性能要求不断提高和现代控制技术的不断发展，现代飞机的设计更加重视飞行动力学与控制系统的设计。

飞机飞行范围不断扩大和飞行器种类不断增多,促进了飞行动力学的迅速发展。飞机的飞行动力学通常分为:飞机飞行性能、飞机的稳定性和操纵性等几部分。对于一架飞机来说，上述性能不是一成不变的,设计人员可以运用飞行控制系统，可以改善飞机的固有的运动特性及操纵特性(或飞行品质),提高飞机的自动飞行能力。因此，飞机的飞行控制与飞行动力学有着密不可分的关系。

飞行动力学研究飞机在飞行中所受的力以及它对这些力的响应特性;飞机的飞行性能,指可控质点的运动;而其稳定性与操纵性,指飞机在质点系的动态性能。

飞行控制研究包括:增强飞机的稳定性、操纵性和机动性，优化飞行品质;提高飞机角运动和航迹运动的控制精度,提高其安全性和自动化程度;还有飞机的刚体运动和弹性模态稳定;以及飞行控制的理论方法及实现途径等内容。

……

《现代飞机飞行动力学与控制》以现代飞机飞行动力学与飞行控制为核心内容，从飞行性能、飞机运动动力学、飞行稳定性、飞行控制系统的设计理论及现代飞行控制技术等角度，深入讲解现代飞机飞行动力学与控制中的基本概念、基本理论和设计方法及应用。每章列举了相关的实例及部分相关源码，附录为飞行力学与控制常用的一些工具和典型飞机气动数据，供读者方便时查阅。