目錄
　　叢書(shū)序
　　前言
　　第 1 章 運(yùn)輸機(jī)駕駛員誘發(fā)振蕩概述 1
　　1.1 駕駛員誘發(fā)振蕩概述 1
　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 4
　　1.2.1PIO機(jī)理的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
　　1.2.2PIO飛行試驗(yàn)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 5
　　1.2.3 飛行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 7
　　1.3 運(yùn)輸機(jī)的PIO適航審定發(fā)展現(xiàn)狀 9
　　第 2 章 運(yùn)輸機(jī)動(dòng)力學(xué)與飛行控制 11
　　2.1 剛性飛行器動(dòng)力學(xué)模型 11
　　2.1.1 參考坐標(biāo)軸系 11
　　2.1.2 飛行器質(zhì)心移動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程 12
　　2.1.3 飛行器繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程 15
　　2.1.4 飛行器質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程 17
　　2.1.5 飛行器繞質(zhì)心移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 17
　　2.2 飛行器小擾動(dòng)線(xiàn)性化模型 18
　　2.2.1 縱向小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組 19
　　2.2.2 橫航向小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組 22
　　2.3 飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)模型 23
　　2.3.1 飛行控制系統(tǒng)的任務(wù)與功能 23
　　2.3.2 電傳運(yùn)輸機(jī)的飛控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 25
　　2.3.3 飛行控制系統(tǒng)與PIO的內(nèi)在聯(lián)系 27
　　2.4 本章小結(jié) 30
　　第 3 章 運(yùn)輸機(jī)PIO研究中的駕駛員操縱行為模型 31
　　3.1 駕駛員操縱行為模式概述 31
　　3.2 補(bǔ)償行為 34
　　3.3 跟蹤行為 39
　　3.4 預(yù)知行為 40
　　3.5 駕駛員異常行為 42
　　3.6 本章小結(jié) 43
　　第 4 章 操縱面速率飽和對(duì)PIO的影響因素研究 44
　　4.1 簡(jiǎn)化的速率限制環(huán)節(jié)模型 44
　　4.2 精確正弦描述函數(shù)模型 51
　　4.3 正弦輸入描述函數(shù)模型 53
　　4.4 正弦輸入/三角輸出描述函數(shù)模型 60
　　4.5 本章小結(jié) 64
　　第 5 章 基于抑制器的速率飽和PIO抑制方法研究 65
　　5.1 抑制器開(kāi)環(huán)特性分析 65
　　5.1.1 抑制器的結(jié)構(gòu) 65
　　5.1.2 抑制器頻域特性分析 67
　　5.1.3 抑制器時(shí)域特性分析 68
　　5.2 抑制器相位補(bǔ)償能力研究 69
　　5.3 II 型PIO抑制機(jī)理研究 71
　　5.4 抑制器效能研究 74
　　5.4.1 階躍跟蹤任務(wù) 74
　　5.4.2 離散俯仰跟蹤任務(wù) 76
　　5.4.3 正弦跟蹤任務(wù) 78
　　5.5 應(yīng)用實(shí)例 80
　　5.5.1 人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)模型 80
　　5.5.2 飛機(jī)模型 80
　　5.5.3 駕駛員模型 82
　　5.5.4 舵機(jī)動(dòng)力學(xué)模型 82
　　5.5.5 離散俯仰跟蹤任務(wù) 82
　　5.5.6 正弦跟蹤任務(wù) 87
　　5.6 本章小結(jié) 91
　　第 6 章 基于絕對(duì)穩(wěn)定性理論的作動(dòng)器速率限制人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定域估計(jì) 93
　　6.1 預(yù)備知識(shí) 93
　　6.1.1 扇形區(qū)域 93
　　6.1.2 絕對(duì)穩(wěn)定性概念 95
　　6.2 圓判據(jù) 96
　　6.2.1 多變量與單變量圓判據(jù)定理 96
　　6.2.2 簡(jiǎn)單實(shí)例驗(yàn)證 98
　　6.3 Popov 判據(jù) 105
　　6.3.1 多變量與單變量 Popov 判據(jù) 105
　　6.3.2 簡(jiǎn)單實(shí)例驗(yàn)證 106
　　6.4 人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析算例 109
　　6.4.1 判據(jù)的選擇 109
　　6.4.2 靜穩(wěn)定飛機(jī)人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)算例 110
　　6.4.3 靜不穩(wěn)定飛機(jī)人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)算例 117
　　6.5 本章小結(jié) 122
　　第 7 章 具有作動(dòng)器速率限制的人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定域估計(jì) 123
　　7.1 預(yù)備知識(shí) 124
　　7.1.1 穩(wěn)定域相關(guān)概念 124
　　7.1.2 Lyapunov 方程 124
　　7.1.3 線(xiàn)性矩陣不等式 (LMI) 124
　　7.2 基于 Lyapunov 方程的靜穩(wěn)定飛機(jī)人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定域估計(jì) 127
　　7.2.1 控制輸入幅值飽和單輸入系統(tǒng)穩(wěn)定域估計(jì)方法 127
　　7.2.2 考慮速率限制因素的人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定域估計(jì) 129
　　7.2.3 人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)有極限環(huán)時(shí)的穩(wěn)定域估計(jì)算例 131
　　7.2.4 人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)無(wú)極限環(huán)時(shí)的穩(wěn)定域分析 137
　　7.3 基于 LMI 的靜不穩(wěn)定飛機(jī)人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定域估計(jì) 139
　　7.3.1 控制輸入幅值飽和穩(wěn)定域估計(jì)方法 139
　　7.3.2 考慮速率限制因素的人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定域估計(jì) 141
　　7.3.3 算例研究 143
　　7.3.4 人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)非線(xiàn)性失穩(wěn)模式分析 146
　　7.4 本章小結(jié) 149
　　第 8 章 基于 Anti-Windup 補(bǔ)償?shù)娜藱C(jī)閉環(huán)系統(tǒng)失穩(wěn)抑制 151
　　8.1 預(yù)備知識(shí) 152
　　8.2 控制輸入幅值受限系統(tǒng)的 Anti-Windup 補(bǔ)償 155
　　8.2.1 基本理論 155
　　8.2.2 算例仿真驗(yàn)證 158
　　8.3 控制輸入速率受限系統(tǒng)的 Anti-Windup 補(bǔ)償 160
　　8.3.1 基本理論 160
　　8.3.2 算例仿真驗(yàn)證 164
　　8.4 Anti-Windup 補(bǔ)償方法用于人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)非線(xiàn)性失穩(wěn)抑制 165
　　8.4.1 人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 166
　　8.4.2 Anti-Windup 補(bǔ)償器的求解 166
　　8.4.3 仿真驗(yàn)證 169
　　8.5 本章小結(jié) 172
　　第 9 章 基于指令速率補(bǔ)償?shù)娜藱C(jī)閉環(huán)系統(tǒng)非線(xiàn)性失穩(wěn)抑制 173
　　9.1 四種指令速率補(bǔ)償器結(jié)構(gòu) 174
　　9.2 四種指令速率補(bǔ)償器的時(shí)域特性分析 175
　　9.3 采用同步控制駕駛員模型時(shí)的失穩(wěn)抑制效果仿真 177
　　9.3.1 四種補(bǔ)償器的人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)極限環(huán)失穩(wěn)抑制效果仿真研究 177
　　9.3.2 四種補(bǔ)償器的人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)發(fā)散失穩(wěn)抑制效果仿真研究 185
　　9.4 采用 Neal-Smith 駕駛員模型時(shí)的失穩(wěn)抑制效果仿真 192
　　9.4.1 四種補(bǔ)償器的人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)極限環(huán)失穩(wěn)抑制效果仿真研究 192
　　9.4.2 四種補(bǔ)償器的人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)發(fā)散失穩(wěn)抑制效果仿真研究 197
　　9.5 加入指令速率補(bǔ)償器后對(duì)系統(tǒng)正常操縱的影響 202
　　9.5.1 本體靜穩(wěn)定人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)情況 202
　　9.5.2 本體靜不穩(wěn)定人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)情況 203
　　9.6 指令速率補(bǔ)償方法與 Anti-Windup 補(bǔ)償方法對(duì)比總結(jié) 208
　　9.7 本章小結(jié) 208
　　第 10 章 基于人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)的PIO易感性參數(shù)仿真與空中試飛驗(yàn)證 210
　　10.1 基于仿真模擬的PIO易感性分析方法 210
　　10.1.1 典型PIO試飛任務(wù)數(shù)字化 211
　　10.1.2 人機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)模型 213
　　10.1.3PIO易感性參數(shù)分析 213
　　10.2 基于變穩(wěn)機(jī)的PIO試飛驗(yàn)證 214
　　10.2.1 試飛結(jié)果評(píng)價(jià)方法 214
　　10.2.2 基于變穩(wěn)機(jī)的PIO試飛驗(yàn)證概況 216
　　10.3 操縱系統(tǒng)時(shí)間延遲對(duì)PIO易感性的影響 217
　　10.3.1 俯仰截獲任務(wù)下時(shí)間延遲對(duì)PIO易感性的影響 217
　　10.3.2 滾轉(zhuǎn)截獲任務(wù)下時(shí)間延遲對(duì)PIO易感性的影響 221
　　10.3.3 時(shí)間延遲引起的PIO試飛與評(píng)價(jià)方法驗(yàn)證 224
　　10.4 舵偏速率限制對(duì)PIO易感性的影響 229
　　10.4.1 俯仰截獲任務(wù)下舵偏速率限制對(duì)PIO易感性的影響 230
　　10.4.2 滾轉(zhuǎn)截獲任務(wù)下舵偏速率限制對(duì)PIO易感性的影響 232
　　10.4.3 舵偏速率限制引起的PIO試飛與評(píng)價(jià)方法驗(yàn)證 235
　　10.5 飛行品質(zhì)等級(jí)對(duì)PIO易感性的影響 240
　　10.5.1 基于過(guò)載指令結(jié)構(gòu)的飛行品質(zhì)等級(jí)對(duì)PIO易感性的影響 240
　　10.5.2 基于迎角指令結(jié)構(gòu)的飛行品質(zhì)等級(jí)對(duì)PIO易感性的影響 243
　　10.6 本章小結(jié) 246
　　第 11 章 基于極值理論的PIO科目試飛風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估方法 247
　　11.1PIO科目試飛安全關(guān)鍵參數(shù)極值的提取 247
　　11.1.1 基于試飛數(shù)據(jù)的安全關(guān)鍵參數(shù)極值提取 247
　　11.1.2 基于地面模擬試飛提取的參數(shù)極值可信度驗(yàn)證 249
　　11.2 一維參數(shù)極值統(tǒng)計(jì)特性分析 250
　　11.3 基于極值理論的PIO科目試飛風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估 253
　　11.4 基于一維參數(shù)極值分布的PIO科目試飛風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估方法 254
　　11.4.1 一維極值分布模型 254
　　11.4.2 一維極值分布模型最優(yōu)擬合檢驗(yàn) 257
　　11.4.3 基于一維極值的PIO科目試飛風(fēng)險(xiǎn)概率 261
　　11.5 基于二維參數(shù)極值分布的PIO科目試飛風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估 263
　　11.5.1 二維參數(shù)極值分布模型 263
　　11.5.2 二維參數(shù)極值分布模型最優(yōu)擬合檢驗(yàn) 265
　　11.5.3 基于二維參數(shù)極值的PIO科目試飛風(fēng)險(xiǎn)概率 268
　　11.5.4 不同易感性參數(shù)下PIO科目試飛風(fēng)險(xiǎn)概率 269
　　11.6 本章小結(jié) 269
　　第 12 章PIO抑制方法地面飛行模擬驗(yàn)證研究 271
　　12.1 飛機(jī)飛行模擬與飛行模擬器概述 271
　　12.2 地面飛行模擬器 273
　　12.2.1 地面飛行模擬器基本原理 273
　　12.2.2 地面飛行模擬器結(jié)構(gòu)及組成 275
　　12.2.3 地面飛行模擬器主要模擬系統(tǒng) 276
　　12.3 地面飛行模擬實(shí)驗(yàn) 280
　　12.3.1 駕駛員評(píng)估 280
　　12.3.2 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃 281
　　12.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 282
　　12.4 本章小結(jié) 288
　　參考文獻(xiàn) 289