《被动式气动负载仿真》主要介绍导弹舵面气动负载仿真新技术,探讨强(舵机)弱(负载)二力非平衡力学规律。恪守气动力自然流变属性,从首创专用的PQ液压阔入手,遵循事物发展变化之规律,并以适应飞行动力学函数协调化立论,发现:气动负载动特性奇异地落在频域图正区涨落(与频带无关、忌强行校正)和综合双变量工况(舵偏角、力)控制,是飞行模拟器正常运转的必要条件。全书包括“流变协调与定常自治的交锋”等共14章。权变的协调学给大系统注入控制活力,经试验印证:《被动式气动负载仿真》介绍之方法可行,理论实用,使飞行模拟器有序高效运转及其置信度发生质的飞跃。
《被动式气动负载仿真》可作为院校师生对比被动式控制系统与主动式自治系统差别的教学参考书,也是从事飞行仿真技术和研究多变量解耦协调理论的工程师的工具书。
绪论
第1章气动负载仿真的设想
1.1气动负载与导弹动力性能
1.2古典、现代和协调控制论的比较
1.3导弹半实物仿真系统简介
第2章气动负载模拟器的方案比较
2.1加载入门
2.2选择协调者及其序参量
2.3负载模拟器三个方案比较
2.4仿真气动负载涉及的重要技术问题
第3章双向作用PQ伺服阀
3.1自由流量与强制流量
3.2各类伺服阀结构特征与特性
3.3双向作用PQ阀工作机理
3.4PQ阀在系统中应用效果
第4章各级耦合变量约束
4.1耦合类型与支配原理
4.2加载模式级类与差异
4.3舵面负载模拟器内外关联约束
第5章带耦合负载模拟器传递函数
5.1多体系统传递环节分析
5.2演绎带耦合负载模拟器传递函数
5.3仿真气动力:定数虽无,大致则有
5.4传递函数有用性评估
第6章多余力外搅扰负载序变量
6.1分析多余力矩数学模型
6.2让多余力无碍载荷谱比例控制
6.3耦合带来“高通型”传递函数
第7章主从协调与解耦设计规则
7.1耦合扰动与外干扰的区别
7.2耦合回路与耦合通道数
7.3解耦内涵的演变
7.4解耦设计规则
第8章带耦合负载模拟器定性设计
8.1参数与时空频域流变曲线族
8.2负载轴与舵机轴弹性对接机理
8.3传递函数系数计算表与分析
第9章负载参数协调化稳定性
9.1稳定性分类与分析方法
9.2为时空广延疏泄强制流量
9.3非线性与负载模拟器数学仿真
9.4连接刚度不当引起失稳的数学仿真
第10章负载PID校正祸害高层有序运行
10.1区别新“旧”理论的控制方式
10.2PQ阀是造就飞行时空的杰作
10.3破解PID校正的困惑
10.4负载引入ID使导弹大回路失控
第11章负载模拟器调试指南
11.1负载模拟器指标的定性提法
11.2负载模拟器的静态试验
11.3负载模拟器的动态试验
第12章求适应协调区间的载荷谱
12.1模型曲线与相似定理
12.2求载荷谱修正系数的试验举例
第13章飞行模拟器协调试验研究
13.1大系统协调试验的必要性
13.2飞行仿真协调试验的方法
13.3分析大系统协调试验结果
13.4仿真必须突出一个“真”字
第14章流变协调与定常自治的交锋
14.1非等式流变与等式僵化
14.2恪守客体受支配的地位
14.3根立于飞行“协调链”之中
14.4运动时空与大气流变绝对性
(附录A)演绎多余力矩数学模型
(附录B)绘频域图技术细节
参考文献
迫近飞行仿真大境界(跋)
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为了飞行仿真试验求得可信脱靶量,首先飞行转台应能正常工作,这与它的输入指令(舵偏角)到不到位有关,也与负载特性工作点是不是在全局协调区间内有关。为了全局众多变量有序互动,必须共同遵循“适应导弹动力学函数协调链顺利传动”为最高准则;对负载模拟器而言,要注意它的输出量变化范围不能超出全局“协调区间”;为了反映气动力的流动变化特性,负载模拟器应设计成“液压”控制系统,而不是设计成“电动”控制系统。研制负载模拟器的目的不在于追求独立自治的“快速性和高精度”,而应把它与全局有机地融为一体,探讨实现多变量协调控制的新途径,让受舵支配的负载模拟器行为特性始终工作在导弹动力学需求的协调区间之内,创造导弹运动方程求解的条件,避免给飞行仿真大系统添乱。仿真的气动力过大或过小,影响到舵偏角的过小或过大,危害着导弹动力系数。
1.2 古典、现代和协调控制论的比较
由于古典控制论或现代控制论不能准确反映仿真气动力的本质属性(不确定性和非线性流变等),便产生协调控制理论。
对非平衡(流变弱者)的气动负载模拟器,在设计的初期阶段,就必须放弃不切合被动式加载的“定量”频带指标,要纳入全局协调的“定性”设计技术规范。不同的加载模式(主动式、平衡式和被动式),性能指标是不同的。从设计方法到调试试验一系列技术,被动加载模式没有成熟资料可查,有的只是关于主动式加载或平衡式加载方面的图书文献。有关被动加载的论文,基本上是盲目照搬主动加载(或平衡加载)的理论在误导。
特别要强调:①建立广延时空环境,飞行高度的变化主要是通过改变力矩系数来体现的;②考虑舵偏角主动逆向动作对气动负载模拟器的耦合影响;③N个工况(分域)对应N种负载动特性,没有唯一守恒的“”参数。