本书介绍了飞行器动力学与控制及其Simulink仿真实现的一些相关理论和技术问题。本书共分6章；第1章介绍了飞行器动力学与控制的基础知识并给出了仿真实例；第2章介绍了弹道导弹姿态控制系统的设计以及六自由度全弹道仿真；第3章介绍了高超声速再入滑翔飞行器的平衡滑翔弹道以及跳跃滑翔弹道；第4章介绍了航天器编队的相对运动模型和多脉冲控制方法；第5章介绍了航天器姿态动力学、姿态确定与控制；第6章介绍了磁悬浮转
子的动力学模型及其控制。本书适合具有飞行器动力学、控制以及仿真基础知识的高年级本科生和研究生使用，对从事飞行器控制与总体设计的相关工程技术人员也有参考价值。
全部显示 ∨
全部显示 ∨
前言0
第1章 飞行器动力学与仿真基础11.1 飞行器姿态描述11.1.1 方向余弦阵1
1.1.2 欧拉角2
1.1.3 四元数3
1.2 姿态运动学方程41.2.1 方向余弦阵4
1.2.2 欧拉角6
1.2.3 四元数6
1.3 姿态动力学方程81.3.1 动量矩和惯量矩阵8
1.3.2 欧拉动力学方程9
1.4 飞行器质心运动方程10
1.5 动力学仿真实例111.5.1 姿态运动MATLAB仿真11
1.5.2 姿态运动Simulink仿真17
第2章 弹道导弹姿控系统Simulink仿真212.1 导弹姿控系统的结构和特征212.1.1 导弹姿控系统的结构21
2.1.2 导弹姿控系统的典型特征22
2.2 导弹姿态运动数学模型的建立242.2.1 刚体小扰动俯仰运动方程25
2.2.2 弹性振动方程28
2.3 导弹姿控系统设计的性能指标292.3.1 稳定性指标29
2.3.2 精度指标30
2.3.3 动态性能指标30
2.3.4 抗干扰指标31
2.4 ACSCAD软件的功能结构以及图形界面312.4.1 ACSCAD软件的功能结构32
2.4.2 ACSCAD软件的图形界面33
2.5 导弹六自由度仿真的Simulink建模362.5.1 导弹六自由度仿真建模特征36
2.5.2 导弹六自由度仿真总体结构37
2.5.3 六自由度仿真典型子系统建模38
第3章 飞行器再入滑翔弹道Simulink仿真433.1 高超声速飞行器再入弹道概述433.1.1 再入拉起段43
3.1.2 滑翔飞行段43
3.2 平衡滑翔弹道特性理论分析453.2.1 简化运动模型45
3.2.2 速度、高度与速度倾角之间的解析关系46
3.2.3 动压、过载与热流密度随速度变化规律48
3.2.4 常升阻比时运动状态之间的解析表达式49
3.3 跳跃滑翔弹道特性简化仿真分析513.3.1 初始高度对弹道的影响52
3.3.2 初始速度对弹道的影响52
3.3.3 初始速度倾角对弹道的影响53
3.4 飞行器再入滑翔质心运动数学模型543.4.1 坐标系定义及其转换54
3.4.2 在半速度坐标系中的质心运动方程55
3.5 飞行器再入滑翔弹道Simulink建模与仿真603.5.1 再入滑翔弹道Simulink建模60
3.5.2 再入滑翔弹道仿真实例62
第4章 航天器编队飞行Simulink仿真644.1 基于C-W方程的相对运动描述644.1.1 Hill动力学方程的建立64
4.1.2 相对运动的解析解66
4.2 基于轨道根数的相对运动描述694.2.1 由轨道根数计算相对运动状态69
4.2.2 由相对运动状态计算轨道根数73
4.3 地球静止轨道航天器相对运动754.3.1 无奇异轨道根数75
4.3.2 基于E/I矢量的相对运动描述76
4.4 航天器编队构形的控制794.4.1 编队控制转化为交会控制79
4.4.2 平面内构形的三冲量控制80
4.5 航天器编队飞行的Simulink仿真824.5.1 编队飞行Simulink仿真模型的搭建82
4.5.2 编队维持控制的仿真实例83
第5章 航天器姿态控制系统Simulink仿真865.1 航天器姿态控制对象模型865.1.1 动力学设计对象模型86
5.1.2 干扰力矩模型87
5.2 航天器姿态确定995.2.1 卡尔曼滤波理论99
5.2.2 连续系统状态方程100
5.3 航天器姿态稳定控制1035.3.1 反馈控制律设计103
5.3.2 飞轮角动量磁卸载104
5.4 大角度姿态机动控制104
5.5 航天器姿态控制Simulink仿真107
第6章 磁悬浮CMG及姿态控制Simulink仿真1116.1 磁悬浮系统原理及模型1116.1.1 磁悬浮系统工作原理111
6.1.2 电磁力的线性化模型112
6.2 磁悬浮轴承控制对象模型1136.2.1 磁悬浮转子动力学模型113
6.2.2 弹性支承转子的运动特征115
6.3 磁悬浮飞轮控制律设计1196.3.1 交叉反馈控制律设计119
6.3.2 控制律的解耦合作用120
6.4 处理器在回路的控制仿真1216.4.1 RTDX通信原理121
6.4.2 面向DSP的控制律实现122
6.4.3 仿真运行结果124
6.5 航天器姿态运动对转子的干扰1256.5.1 姿态运动产生的干扰力矩125
6.5.2 姿态控制仿真运行结果128
参考文献129
收藏
