目錄 “博士后文庫(kù)”序言 序 前言 第1章 緒論 1 1.1 研究背景及意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4 1.2.1 航空混合動(dòng)力電推進(jìn)技術(shù)研究現(xiàn)狀 4 1.2.2 混合動(dòng)力垂直起降飛行器飛推優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀 8 1.2.3 尾坐式垂直起降飛行器動(dòng)力學(xué)建模及控制研究現(xiàn)狀 11 1.3 本書(shū)主要研究?jī)?nèi)容 16 第2章 混合動(dòng)力尾坐式垂直起降飛行器飛推耦合動(dòng)力學(xué)建模 18 2.1 引言 18 2.2 典型尾坐式無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)介.18 2.3 尾坐式垂直起降飛行器耦合動(dòng)力學(xué)建模 20 2.3.1 水平飛行階段動(dòng)力學(xué)模型.20 2.3.2 懸停階段動(dòng)力學(xué)模型 23 2.3.3 滑流–來(lái)流–機(jī)體耦合動(dòng)力學(xué)建模 24 2.4 混合動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu) 28 2.5 混合動(dòng)力系統(tǒng)模型及設(shè)計(jì)方法 31 2.5.1 功耗模型 31 2.5.2 重量及效率模型 33 2.5.3 功率分配策略 34 2.5.4 設(shè)計(jì)方法 35 2.6 小結(jié) 36 第3章 混合動(dòng)力尾坐式垂直起降飛行器飛推綜合優(yōu)化設(shè)計(jì) 38 3.1 引言 38 3.2 飛行器最大航時(shí)和航程性能影響分析 38 3.2.1 純電動(dòng)構(gòu)型 39 3.2.2 串聯(lián)混合構(gòu)型 40 3.2.3 電池與發(fā)電系統(tǒng)替換關(guān)系分析 43 3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)和驗(yàn)證 44 3.3.1 純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 46 3.3.2 混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 47 3.3.3 典型混合動(dòng)力尾坐式垂直起降飛行器設(shè)計(jì)驗(yàn)證 49 3.4 小結(jié) 51 第4章 電動(dòng)螺旋槳模型及設(shè)計(jì) 52 4.1 引言 52 4.2 螺旋槳?dú)鈩?dòng)模型表征 52 4.2.1 經(jīng)典葉素動(dòng)量法 52 4.2.2 適用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的葉素動(dòng)量法 54 4.2.3 適用于斜向來(lái)流的葉素動(dòng)量法 57 4.2.4 葉素動(dòng)量法修正模型 61 4.2.5 電動(dòng)螺旋槳?dú)鈩?dòng)模型實(shí)現(xiàn) 63 4.3 電動(dòng)螺旋槳優(yōu)化設(shè)計(jì) 66 4.3.1 單獨(dú)電動(dòng)螺旋槳優(yōu)化設(shè)計(jì) 66 4.3.2 電動(dòng)螺旋槳系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì) 68 4.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)初步驗(yàn)證 83 4.4.1 試驗(yàn)裝置 83 4.4.2 BEM模型預(yù)測(cè)的最優(yōu)電動(dòng)螺旋槳性能與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較 84 4.5 小結(jié) 85 第5章 尾坐式垂直起降飛行器起降階段穩(wěn)定性分析 86 5.1 引言 86 5.2 起落架觸地階段動(dòng)力學(xué)模型 87 5.3 開(kāi)環(huán)控制起降穩(wěn)定性分析 88 5.3.1 高摩擦地面時(shí)穩(wěn)定性分析 88 5.3.2 低摩擦地面時(shí)穩(wěn)定性分析.90 5.4 閉環(huán)控制起降穩(wěn)定性分析 92 5.4.1 推力矢量控制時(shí)的穩(wěn)定性分析 93 5.4.2 高摩擦地面有舵面反饋時(shí)的穩(wěn)定性分析 93 5.4.3 低摩擦地面有舵面反饋時(shí)的穩(wěn)定性分析 93 5.5 仿真及試驗(yàn)結(jié)果 95 5.5.1 仿真結(jié)果 95 5.5.2 試驗(yàn)結(jié)果 98 5.6 小結(jié) 102 第6章 尾坐式垂直起降飛行器飛推綜合控制 103 6.1 引言 103 6.2 基于特征模型與動(dòng)態(tài)逆的魯棒飛行控制方法 103 6.3 尾坐式垂直起降飛行器控制策略 106 6.3.1 尾坐式垂直起降飛行器飛行模式轉(zhuǎn)換控制策略 107 6.3.2 尾坐式垂直起降飛行器抗風(fēng)控制策略 108 6.4 尾坐式垂直起降飛行器飛行試驗(yàn) 109 6.4.1 無(wú)人機(jī)低速前飛試驗(yàn) 110 6.4.2 尾坐式無(wú)人機(jī)懸停轉(zhuǎn)水平飛行試驗(yàn) 112 6.4.3 尾坐式無(wú)人機(jī)平飛轉(zhuǎn)懸停飛行試驗(yàn) 115 6.5 小結(jié) 117 第7章 總結(jié)與展望 118 7.1 總結(jié).118 7.2 展望.119 參考文獻(xiàn) 121 編后記 126