飛行器控制系統(tǒng)元件

前言

本書是為飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制專業(yè)編寫的參考教材。飛行控制系統(tǒng)是控制理論和控制元件共同發(fā)展的結(jié)果。先進(jìn)完善的飛行控制系統(tǒng)只有性能優(yōu)良的控制元件才能實(shí)現(xiàn)，因此在實(shí)際的飛行控制系統(tǒng)中，控制元件的研究和正確選用對(duì)提高飛行控制系統(tǒng)性能起著很重要的作用。本書重點(diǎn)闡述飛行控制系統(tǒng)中常用的各種控制元件的基本理論、工作原理、性能分析及應(yīng)用知識(shí)，為相關(guān)專業(yè)的學(xué)生掌握最新的飛行器控制系統(tǒng)元件知識(shí)提供有價(jià)值的參考。全書由于云峰、王鑫、尉建利編寫，并由王鑫統(tǒng)稿整理。在本書的編寫過程中，參考引用了部分相關(guān)文獻(xiàn)和資料，并得到了西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院研究生張娟娟的幫助，在此一并致謝。由于我們水平有限，書中的缺點(diǎn)和不妥在所難免，歡迎讀者批評(píng)指正。編著者2008年12月于西北工業(yè)大學(xué)

內(nèi)容概要

《飛行器控制系統(tǒng)元件》系統(tǒng)介紹了目前飛行器控制系統(tǒng)常用的元部件及其工作機(jī)理，側(cè)重于工程應(yīng)用.全書共分為5章。第1章介紹了飛行器控制元件的最新發(fā)展和相關(guān)技術(shù)背景；第2章介紹了安裝在飛行器上的陀螺儀的工作原理，重點(diǎn)分析了三自由度陀螺儀、二自由度陀螺儀的技術(shù)方程式，并分析了陀螺儀的進(jìn)動(dòng)和章動(dòng)特性；第3章針對(duì)不同飛行器的控制需要分析了陀螺儀的具體應(yīng)用。介紹了新型陀螺儀的最新工程應(yīng)用技術(shù)；第4章介紹了加速度計(jì)的分類和測(cè)量原理。第5章介紹了飛行器測(cè)量元件中常用的位置傳感器的知識(shí)。《飛行器控制系統(tǒng)元件》不但具有一定的理論性，而且還有很強(qiáng)的工程實(shí)用性。

書籍目錄

第1章 緒論1.1.1 地地導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)舉例1.2 地空導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)舉例第2章 陀蠕儀基本理論2.1 陀螺儀的基本知識(shí)2.2 陀螺儀的基本特性2.3 三自由度陀螺儀的技術(shù)方程式2.4 三自由度陀螺儀的運(yùn)動(dòng)分析2.5 二自由度陀螺儀的基本理論第3章 陀蠕儀的應(yīng)用3.1 三自由度陀螺儀的應(yīng)用3.2 二自由度陀螺儀的應(yīng)用3.3 新型陀螺儀第4章 加速度計(jì)4.1 加速度計(jì)的分類4.2 加速度計(jì)在飛行器中的應(yīng)用4.3 線加速度計(jì)(開環(huán)式)4.4 石英電容式撓性加速度計(jì)4.5 陀螺擺式積分加速度計(jì)第5章 位置傳感器5.1 電位計(jì)5.2 電感式變換器5.3 電容式變換器參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：飛行器可分為兩大類：一類是飛行在大氣中的飛行器，我們稱之為航空器，例如戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、飛機(jī)、飛艇、氣球等；另一類是飛行在大氣層以外空間的飛行器，我們稱之為航天器。例如人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間探測(cè)器及運(yùn)載火箭等?？傊w行器是所有運(yùn)動(dòng)于空間的裝置的總稱。當(dāng)飛行器相對(duì)于某一參考系（通常是慣性參考系）運(yùn)動(dòng)時(shí)，它具有六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，即飛行器質(zhì)心平移運(yùn)動(dòng)的三個(gè)線自由度和飛行器繞其質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)角自由度。當(dāng)參考系為直角坐標(biāo)系OXYZ時(shí)。通常用三個(gè)坐標(biāo)值x，y，z表示飛行器質(zhì)心的三個(gè)線自由度，而用飛行器相對(duì)參考系繞其質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)姿態(tài)角。度。三個(gè)線自由度可以描述飛行器相對(duì)于參考系運(yùn)動(dòng)的飛行軌跡，三個(gè)角自由度可以描述飛行器相對(duì)于參考系運(yùn)動(dòng)的飛行姿態(tài)?？傊?，用以上六個(gè)參數(shù)就可以準(zhǔn)確地描述飛行器相對(duì)于參考系的運(yùn)動(dòng)。如何把以上的結(jié)論變?yōu)楣こ虒?shí)際呢？這就必須解決以下兩大工程技術(shù)問題：（1）如何在飛行器上實(shí)現(xiàn)以一個(gè)參考系作為方位基準(zhǔn)，并要求該參考系在各種干擾作用下能保持方位基準(zhǔn)不變或在控制指令作用下依照一定的規(guī)律改變方位基準(zhǔn)。（2）如何在飛行器上測(cè)量和控制相對(duì)于參考系的三個(gè)線自由度參數(shù)及三個(gè)角自由度參數(shù)。要解決以上兩大工程技術(shù)問題必須依賴一些特殊的儀表，例如用陀螺儀表及陀螺平臺(tái)可以在飛行器上實(shí)現(xiàn)參考系作為方位基準(zhǔn)，又如用加速度表可測(cè)量飛行器的三個(gè)線自由度參數(shù)，用陀螺儀表可測(cè)量飛行器的三個(gè)角自由度參數(shù)及角速度參數(shù)。各種類型的陀螺儀表及加速度表的工作原理都是建立在適用于慣性空間的牛頓定律的基礎(chǔ)上，因而通稱為慣性儀表。慣性儀表是各種飛行器必不可缺的重要測(cè)量元件。在飛行器控制系統(tǒng)中，把測(cè)量和控制飛行器相對(duì)于參考系的飛行軌跡（即質(zhì)心線自由度）的系統(tǒng)稱為制導(dǎo)系統(tǒng)；把測(cè)量和控制飛行器相對(duì)于參考系的飛行姿態(tài)（即角自由度）的系統(tǒng)稱為姿態(tài)控制系統(tǒng)。因此，飛行器必須具有制導(dǎo)系統(tǒng)（也稱導(dǎo)引系統(tǒng)）及姿態(tài)控制系統(tǒng)（也稱穩(wěn)定系統(tǒng)）。為了加深對(duì)慣性儀表在飛行器中所處地位及作用的理解，現(xiàn)舉例說明。

編輯推薦

《飛行器控制系統(tǒng)元件》可作為導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制專業(yè)和自動(dòng)控制類專業(yè)的教材和參考書，也可作為高校相關(guān)專業(yè)研究生的參考書，還可供相關(guān)科技工作者和教師參考使用。

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