硬式空中加油系统建模与控制
本书特色
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本书以硬式空中加油系统动力学建模与控制为主线，较全面地介绍了硬式空中加油技术。在系统建模方面包含了加油伸缩管结构分析及计算流体动力学仿真，加油伸缩管的刚性/弹性建模，以及加油机�布佑蜕焖豕塥彩苡突�的三机耦合多体动力学建模，同时创建了加油过程中的流场环境模型。在加油系统的控制方面，涉及会合阶段加油机与受油机会合导引设计，对准阶段双目视觉跟踪技术以及加油伸缩管的姿态控制，对接阶段的自动卸荷及受油机的定点跟踪技术。基于硬式空中加油基本理论建立硬式加油地面半物理试验平台，完成硬式空中加油的地面仿真，为空中试飞提供了依据，同时，对于硬式空中加油技术的发展具有一定的指导作用。
本书包含了流体力学、系统动力学、飞行控制、会合导引、视觉跟踪、非线性控制、编队飞行等内容，能够帮助读者更好地了解硬式空中加油在飞行各个阶段所涉及的相关技术。适合从事空中加油、动力学建模、飞行控制、非线性控制、视觉对准等研究领域的研究生、科研人员仔细研读。
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内容简介
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本书以硬式空中加油系统动力学建模与控制为主线，较全面地介绍了硬式空中加油技术。在系统建模方面包含了加油伸缩管结构分析及计算流体动力学仿真，加油伸缩管的刚性/弹性建模，以及加油机�布佑蜕焖豕塥彩苡突�的三机耦合多体动力学建模，同时创建了加油过程中的流场环境模型。在加油系统的控制方面，涉及会合阶段加油机与受油机会合导引设计，对准阶段双目视觉跟踪技术以及加油伸缩管的姿态控制，对接阶段的自动卸荷及受油机的定点跟踪技术。基于硬式空中加油基本理论建立硬式加油地面半物理试验平台，完成硬式空中加油的地面仿真，为空中试飞提供了依据，同时，对于硬式空中加油技术的发展具有一定的指导作用。本书包含了流体力学、系统动力学、飞行控制、会合导引、视觉跟踪、非线性控制、编队飞行等内容，能够帮助读者更好地了解硬式空中加油在飞行各个阶段所涉及的相关技术。适合从事空中加油、动力学建模、飞行控制、非线性控制、视觉对准等研究领域的研究生、科研人员仔细研读。
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作者简介
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屈耀红，1971年生，陕西合阳人，西北工业大学自动化学院副教授。主要从事飞机空中加油、无人机组合导航及在线风场估计、多机协同控制以及定位等研究。曾主持完成国家自然科学基金、航空科学基金、陕西省重点研发计划、横向课题等10多个相关项目，先后参与国家总装预研、空装预研、装发预研等项目。相关研究工作获国防科技进步一等奖、二等奖，以及中航集团一等奖、三等奖各1项。在国为外学术期刊、会议上发表论文50余篇，获得国家发明专利以及软件著作权10余项。
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目录
目录前言主要符号表第1章硬式空中加油简介1��1硬式空中加油的起源与发展1��2硬式空中加油技术的研究意义1��3硬式空中加油的基本流程1��4硬式空中加油的研究现状1��4��1硬式空中加油系统建模及风场环境建模1��4��2硬式空中加油控制方法设计1��4��3地面半物理仿真试验1��5本书结构安排第2章加油伸缩管结构分析2��1三维几何建模2��2模态分析2��2��1模态分析基本理论2��2��2模态分析过程及结果2��3气动特性分析2��3��1网格绘制2��3��2气动参数模拟2��3��3计算结果与分析2��4本章小结第3章硬式空中加油系统建模3��1坐标系3��1��1坐标系的定义3��1��2坐标系之间的转换3��2加油伸缩管刚体建模3��2��1建模假设3��2��2伸缩管定点运动的欧拉动力学方程3��2��3伸缩管动力学模型3��2��4伸缩管的线性模型3��3加油伸缩管弹性建模3��3��1加油伸缩管的动能和重力势能3��3��2伸缩管运动方程3��4加油系统多体动力学建模3��4��1牛顿�才防�动力学方法3��4��2加油系统多体动力学模型3��5本章小结硬式空中加油系统建模与控制目录第4章硬式加油风场环境建模与分析4��1加/受油机风场环境建模4��1��1加/受油机远距风场组件模型4��1��2加/受油机远距风场模型分析4��1��3加/受油机近距风场组件模型4��1��4加/受油机近距风场模型分析4��2基于矢量三角形的风场在线估计4��2��1基于速度的风场估计方法4��2��2基于位置的风场估计方法4��2��3两种矢量三角形方法的对比分析4��2��4矢量三角形方法的估计精度4��3加/受油机联合风场估计方法4��3��1分频信息融合方法提出4��3��2风信息特征量的获取4��3��3特征量数据关联分析4��4本章小结第5章硬式空中加油自主会合导引设计5��1分数阶微积分5��1��1分数阶微积分理论5��1��2分数阶微积分逼近算法5��1��3分数阶系统稳定性判定5��2分数阶滑模控制5��2��1趋近律设计5��2��2分数阶滑模控制律5��2��3分数阶滑模特性分析5��3风扰环境下分数阶滑模自主会合导引律5��3��1会合过程的模型5��3��2带有末端约束的导引律设计5��3��3自主会合仿真5��4本章小结第6章硬式空中加油自动对准视觉跟踪技术6��1图像采集与图像预处理6��1��1图像采集6��1��2图像预处理6��1��3特征提取6��2基于视觉的机动目标快速跟踪方法6��2��1基于模板匹配的跟踪算法6��2��2基于MeanShift的跟踪算法6��2��3HSV模型和形态学相结合的跟踪算法6��2��4预估跟踪算法6��3双目视觉定位目标6��3��1坐标系转换6��3��2摄像机标定6��3��3目标三维坐标解算6��4坐标系转化与跟踪路径规划6��4��1坐标系转化6��4��2跟踪路径规划6��5本章小结第7章硬式空中加油对准姿态控制7��1基于混合灵敏度思想的弹性加油伸缩管姿态控制器7��1��1弹性加油弹性伸缩管模型降阶7��1��2混合灵敏度思想7��1��3基于混合灵敏度思想的*优PID控制器7��1��4仿真结果分析7��2基于超螺旋滑模的加油伸缩管姿态控制7��2��1滑模变结构控制理论概述7��2��2滑模变结构控制的特性7��2��3高阶滑模控制7��2��4刚体加油伸缩管姿态控制律7��2��5基于超螺旋滑模控制的弹性抑制控制律7��2��6系统稳定性证明7��2��7仿真结果分析7��3本章小结第8章硬式加油自动卸荷及受油机定点跟踪技术8��1自动卸荷原理8��2自动卸荷方案设计8��3对接应力模型建立8��4自动卸荷控制8��4��1刚体模型的自动卸荷控制8��4��2加油伸缩管弹性作用下的自动卸荷8��5受油机定点跟踪技术8��5��1相对位置空间8��5��2受油机姿态和速度保持8��5��3定点跟踪控制器8��5��4仿真试验8��6本章小结第9章硬式加油地面半物理试验9��1半物理试验平台总体方案设计9��1��1机械系统设计9��1��2试验驱动平台控制系统设计9��2试验平台动力学建模9��2��1俯仰通道主要力矩9��2��2滚转通道主要力矩9��2��3摩擦力矩模型9��2��4动力学模型的建立9��3姿态角跟踪控制律设计及仿真验证9��3��1补偿控制器的设计9��3��2双反馈控制器的设计9��3��3仿真分析9��4加油伸缩管姿态角跟踪控制器的工程实现9��4��1运行测试9��4��2正弦跟踪测试9��5本章小结参考文献
封面
书名:硬式空中加油系统建模与控制
作者:屈耀红
页数:228
定价:¥59.0
出版社:机械工业出版社
出版日期:2020-05-01
ISBN:9787111649342
PDF电子书大小:94MB 高清扫描完整版