飛行器制導控制系統建模與模擬(基於MWORKS)/新型工業化科學計算與系統建模模擬系列
內容大鋼
本書為「新型工業化·科學計算與系統建模模擬系列」之一。本書緊密結合飛行器制導與控制系統的研究，重點介紹MWORKS在飛行器制導控制系統建模與模擬中的應用。首先簡要介紹了各類飛行器控制系統的基本功能和組成，以及MWORKS軟體及其在科學計算與系統建模模擬平台的集成與交互中的應用；隨後結合飛行器線性和非線性模型的模擬算例，介紹了如何利用MWORKS相關函數和工具完成各類飛行器控制系統的設計及系統模擬驗證；最後還介紹了如何採用MWORKS進行試驗數據的統計分析及繪圖的方法。
本書可作為一般讀者學習和掌握MWORKS軟體的教科書，也可作為高等學校在校飛行器設計和導航制導與控制專業的本科生及研究生模擬課程的教材和教學參考書，還可以作為相關科研人員學習和應用MWORKS開展相關研究的參考資料。
作者介紹
編者:賀媛媛//杜小菁|責編:戴晨辰|總主編:王忠傑//周凡利
目錄
第1章 飛行器制導控制系統概述
1.1 飛行器制導控制系統概念與原理
1.2 飛行器制導控制基本原理和方法
1.2.1 飛行控制基本原理
1.2.2 飛行器制導方案
1.2.3 飛行控制方式
1.3 航空器飛行控制系統
1.3.1 飛機控制系統構成
1.3.2 飛機控制系統
1.4 航天器飛行控制系統
1.4.1 軌道控制系統
1.4.2 姿態控制系統
1.5 導彈制導控制系統
1.5.1 制導控制系統性能指標
1.5.2 制導控制系統構成
1.5.3 制導控制系統設計流程
本章小結
習題1
第2章 MWORKS平台介紹
2.1 MWORKS平台簡介
2.1.1 MWORKS科學計算與系統建模模擬平台
2.1.2 MWORKS產品體系
2.2 Syslab軟體簡介
2.2.1 Syslab軟體界面
2.2.2 Syslab軟體設置
2.3 Sysplorer軟體簡介
2.3.1 Sysplorer軟體界面
2.3.2 Sysplorer軟體設置
2.4 Sysplorer與Syslab交互模塊及相互調用
2.4.1 Syslab與Sysplorer交互模塊
2.4.2 Syslab調用Sysplorer模擬數據示例
2.4.3 Sysplorer獲取Syslab工作區數據示例
本章小結
習題2
第3章 基於飛行器線性模型的控制系統模擬分析
3.1 線性系統模型在MWORKS中的描述方法
3.1.1 數學模型
3.1.2 線性系統
3.1.3 傳遞函數模型
3.1.4 狀態空間模型
3.1.5 MWORKS中建立系統數學模型
3.2 線性定常系統穩定性、可控性、可觀性分析
3.2.1 穩定性分析
3.2.2 可控性分析
3.2.3 可觀性分析
3.3 利用MWORKS的線性控制系統時域分析
3.3.1 時域分析概述
3.3.2 典型輸入信號
3.3.3 MWORKS的典型輸入信號響應函數
3.3.4 時域分析的性能指標
3.3.5 MWORKS中時域分析性能指標求取
3.4 利用MWORKS的線性控制系統根軌跡分析
3.4.1 根軌跡的相角和幅值條件
3.4.2 根軌跡的一般繪製法則
3.4.3 用MWORKS繪製根軌跡圖
3.5 利用MWORKS的線性控制系統頻率響應分析
3.5.1 頻率響應
3.5.2 伯德圖或對數坐標圖
3.5.3 奈奎斯特圖或極坐標圖
3.5.4 尼柯爾斯圖或對數幅–相圖
3.5.5 與頻率響應有關的性能指標
3.5.6 用MWORKS求與頻率響應有關的性能指標
3.6 飛機自動飛行控制功能
3.7 飛機縱向運動傳遞函數模型
3.8 俯仰角控制系統設計
3.9 高度控制系統設計
本章小結
習題3
第4章 基於MWORKS的飛行器非線性模型建立與模擬分析
4.1 典型飛行器的動力學運動學非線性模型
4.2 Sysplorer建模環境的基本使用方法
4.2.1 Sysplorer建模環境的基本操作
4.2.2 Sysplorer建模環境中的組件與連接
4.2.3 Sysplorer建模環境中的模擬參數設置
4.2.4 Sysplorer文本建模簡介
4.3 Sysplorer飛行器控制系統建模常用模塊
4.4 基於Sysplorer的飛行器非線性模擬模型建立
4.4.1 飛行器模擬模型的搭建步驟
4.4.2 飛行器非線性動力學模擬模型
4.4.3 飛行器的無控彈道模擬分析
本章小結
習題4
第5章 飛行器制導系統模擬分析
5.1 精確制導武器制導律基本概念
5.1.1 精確制導武器制導律簡介
5.1.2 精確制導武器制導律設計與模擬驗證方法
5.2 制導控制系統常用濾波處理方法的MWORKS實現
5.2.1 MWORKS中的數字濾波器設計方法
5.2.2 MWORKS中的卡爾曼濾波實現方法
5.3 基於MWORKS的經典制導律模擬分析
5.3.1 比例導引法模擬分析
5.3.2 三點法制導律模擬分析
5.4 基於MWORKS的滑模製導律設計與模擬分析
5.4.1 滑模控制簡介
5.4.2 制導系統數學模型建立
5.4.3 制導律設計與建模模擬
本章小結
習題5
第6章 衛星導航建模與模擬
6.1 基於MWORKS的時空系統轉換
6.1.1 衛星導航時空系統
6.1.2 時空系統轉換實例
6.2 基於MWORKS的衛星空間位置解算
6.2.1 衛星空間位置解算原理
6.2.2 衛星空間位置解算實例
6.3 基於MWORKS的導航信號誤差建模
6.3.1 衛星信號誤差源及模型
6.3.2 電離層誤差和對流層誤差建模實例
6.4 基於MWORKS的導航觀測數據生成
6.4.1 導航觀測數據生成原理
6.4.2 導航觀測數據生成實例
6.5 基於MWORKS的偽距單點定位
6.5.1 偽距單點定位原理
6.5.2 偽距單點定位實例
6.6 基於MWORKS的偽距差分定位
6.6.1 偽距差分定位原理
6.6.2 偽距差分定位實例
6.7 衛星導航建模與模擬實例
6.7.1 建模模擬方案總體設計
6.7.2 建模模擬方案工作流程
本章小結
習題6
第7章 飛行器制導控制系統模擬驗證
7.1 飛行器制導控制系統數學模擬和半實物模擬相關概念
7.1.1 系統模擬
7.1.2 飛行器制導控制系統數學模擬概述
7.1.3 飛行器制導控制系統半實物模擬概述
7.2 利用MWORKS平台開展蒙特卡洛模擬驗證
7.2.1 蒙特卡洛模擬的概念
7.2.2 制導控制系統研製中的蒙特卡洛模擬驗證
7.3 MWORKS平台在制導控制系統半實物模擬中的應用
7.3.1 半實物模擬的模式
7.3.2 飛行器制導控制系統應用案例
本章小結
習題7
第8章 試驗數據結果分析與處理
8.1 試驗數據分析中的基本概念和方法
8.1.1 誤差
8.1.2 試驗數據精準度
8.1.3 試驗數據的整理方法
8.1.4 試驗數據的分析方法
8.2 試驗數據的描述性分析與預處理
8.2.1 數據分析中的常用概念
8.2.2 試驗數據描述性分析及Syslab實現函數
8.2.3 試驗數據預處理
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