AIAA航空天航技术丛书·飞机和旋翼机系统辨识：工程方法和飞行试验案例 [Aircraft and Rotorcraft System Ldentification:Engineering Methods whth Flight-Test Examples] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 马克·B.蒂施勒（Mark B.Tischler），[美] 罗伯特·K.伦佩（Robert K.Remple） 著，张怡哲，左军毅 译

图书标签:

• 航空航天
• 飞行器系统
• 系统辨识
• 工程方法
• 飞行试验
• 飞机
• 旋翼机
• 控制系统
• 建模与仿真
• AIAA

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516501047

版次：1

商品编码：11158582

包装：精装

外文名称：Aircraft and Rotorcraft System Ldentification:Engineering Methods whth Flight-Test Examples

开本：16开

出版时间：2012-12-01###

内容简介

　　《AIAA航空天航技术丛书·飞机和旋翼机系统辨识：工程方法和飞行试验案例》主要讲述基于频域数据处理技术的飞机和旋翼机的系统辨识方法，全书侧重于辨识方法的工程实用性和对飞行试验案例的分析，其主要内容包括频域辨识方法的基本概念、高质量试验数据的获取、数据预处理、针对SISO和MIMO的频率响应辨识、传递函数模型辨识、状态空间模型辨识以及辨识结果的时域验证等，中间穿插了一些CIFER软件的应用实例。《AIAA航空天航技术丛书·飞机和旋翼机系统辨识：工程方法和飞行试验案例》作者长期从事飞行器系统辨识方面的工作，具有丰富的工程经验，在书中给出了很多极具实用价值并且经过验证的工程处理方法和准则。
　　《AIAA航空天航技术丛书·飞机和旋翼机系统辨识：工程方法和飞行试验案例》可供从事飞行器系统建模、飞行试验、飞行控制系统开发以及相关领域的研究生、科研人员以及工程技术人员参考阅读。

内页插图

目录

第1章 频域系统辨识的简介及其发展简史
1.1 飞机和旋翼机系统辨识的基本概念
1.1.1 频率响应模型
1.1.2 传递函数模型
1.1.3 状态空间模型
1.2 仿真和系统辨识的关系
1.3 旋翼机系统辨识的特殊挑战
1.4 飞行器系统辨识中的参数化模型及非参数模型的其他作用
1.5 频率响应辨识方法很适合于飞行器的开发研制
1.6 确定飞行力学模型时系统辨识方法的作用及其局限性
1.7 频域方法用于飞机和旋翼机系统辨识的发展简史
1.8 本书的组织结构
习题

第2章 系统辨识的频率响应法
2.1 频率响应辨识方法的技术路线
2.2 频率响应法用于飞行器系统辨识的主要特点
2.3 频率响应辨识方法用于XV-15倾转旋翼机
2.3.1 XV-15扫频数据：r=170kn
2.3.2 仿真模型验证
2.3.3 辨识传递函数模型
2.3.4 操纵品质规范
2.3.5 巡航状态下的稳定和控制导数辨识
2.3.6 巡航状态辨识模型的时域验证
2.3.7 悬停状态下的稳定和控制导数辨识和验证
2.4 CIFER应用举例
习题

第3章 案例描述
3.1 倒立摆问题
3.2 XV-15倾转旋翼机
3.3 XV -15悬停时的飞行动态
3.4 闭环悬停飞行试验中的测量
3.5 XV-15悬停状态下的测试数据库
3.6 XV-15巡航时的动态特性
3.7 开环巡航飞行试验中的测量
3.8 XV-15巡航状态下的飞行试验数据库
习题

第4章 CIFER软件概述
4.1 CIFER软件的基本特征
4.2 CIFER中的数据流
4.3 CIFER软件的菜单
4.4 CIFER用户界面
4.5 CIFER实用程序例子
4.6 CIFER同其他工具的接口
习题

第5章 时间历程数据的采集
5.1 系统辨识中的数据需求概述（时域和频域）
5.1.1 适用的频率范围
5.1.2 动态耦合
5.2 最优输入设计
5.3 频率响应辨识方法中推荐的驾驶员输入
5.4 对试验仪器的要求
5.5 驾驶员扫频概述
5.6 扫频输入信号的详细设计
5.7 飞行试验阶段的考虑
5.8 飞机本体辨识的开环和闭环试验
5.9 驾驶员扫频中哪些重要哪些不重要
5.10 驾驶员扫频技术中关键点归纳
5.11 计算机生成扫频
……
第6章 数据协调性和数据重构
第7章 单输入／单输出系统频率响应辨识理论，
第8章 反馈调节系统工作时的飞机本体动态辨识
第9章 多输入辨识技术
第10章 复合分窗
第11章 建立传递函数模型
第12章 状态空间模型辨识——基本概念
第13章 状态空间辨识：物理模型结构
第14章 辨识模型的时域验证
第15章 耦合旋翼／机身动态的高阶建模
附录 建议准则汇总
参考文献

前言/序言

《现代飞行器动力学与控制》 系统解析，精进飞控，解锁飞行器性能的全新维度。 本书深度聚焦现代飞行器的动力学特性与先进控制策略，旨在为航空航天工程师、科研人员及相关专业学生提供一套全面、系统且极具实践价值的理论框架与技术工具。在日新月异的航空技术发展浪潮中，对飞行器进行精确的动力学建模、深入的性能分析以及高效的控制系统设计，是实现更高安全性、更优机动性、更强适应性的关键所在。 核心内容概览： 飞行器动力学基础： 全面梳理并阐述固定翼飞机、旋翼机（直升机）以及新兴飞行器（如无人机、倾转旋翼机）的空气动力学、推进系统以及结构动力学基础。详细讲解气动弹性、操纵面动力学、发动机响应等关键环节，为理解复杂飞行器行为奠定坚实基础。 建模方法与辨识技术： 深入探讨构建飞行器动力学模型的多样化方法，包括基于物理原理的解析建模、基于实测数据的系统辨识，以及混合建模策略。重点介绍先进的辨识算法，如卡尔曼滤波类方法、递推最小二乘法、遗传算法、粒子群优化等，并结合实际飞行数据，演示如何构建高精度、低复杂度的飞行器数学模型。 飞行品质与稳定性分析： 详细解析飞行品质的内涵及其对飞行员操纵感和任务完成度的影响。系统阐述线性与非线性稳定性判据，分析不同飞行状态下的稳定裕度，并介绍评估和改善飞行品质的工程方法。 现代控制理论与应用： 引入并深入讲解当前主流的飞行器先进控制理论，包括线性二次调节器（LQR）、模型预测控制（MPC）、滑模控制、自适应控制、模糊逻辑控制以及神经网络控制等。针对不同类型的飞行器和控制任务（如姿态控制、航迹保持、自动起降、规避机动等），提供详尽的设计原理、算法流程与仿真实现。 飞控系统设计与集成： 探讨飞行控制系统（FCS）的整体设计理念，包括传感器选择、执行器配置、飞控计算机架构、软件开发流程以及系统集成与验证。重点关注高鲁棒性、高容错性以及智能化的飞控系统设计思路。 飞行试验与验证： 强调飞行试验在验证模型精度、评估控制系统性能以及发现潜在问题中的关键作用。介绍典型飞行试验的流程、数据采集与处理技术，以及如何通过试验结果反哺模型修正和控制律优化。 前沿技术与发展趋势： 展望飞行器动力学与控制领域的未来发展方向，包括高超声速飞行器控制、无人系统协同控制、智能蒙皮与分布式控制、以及基于人工智能的自适应飞行控制等。 本书特色： 理论与实践并重： 结合大量理论推导和工程实践案例，将抽象的数学模型与具体的飞行器设计紧密联系。 系统性与全面性： 覆盖飞行器动力学与控制的各个关键环节，提供一站式的学习与参考体验。 前沿性与启发性： 引入最新的技术成果和发展趋势，激发读者对未来航空技术的创新思考。 语言清晰，逻辑严谨： 采用专业、严谨的语言，但结构清晰，易于理解和学习。 目标读者： 航空航天工程、飞行器设计与工程、自动化专业的研究生及高年级本科生。 从事飞行器设计、研发、试验、制造及维护的航空航天工程师。 对飞行器动力学、控制技术及相关领域感兴趣的科研人员。 需要深入理解飞行器性能和控制原理的技术开发者。 通过阅读本书，您将能够系统地掌握现代飞行器动力学行为的内在规律，熟练运用先进的建模与辨识技术，设计并优化出高效、稳定的飞行控制系统，从而在激烈的航空技术竞争中占据优势地位。本书是您深入探索飞行器奥秘、提升工程实践能力、迈向飞行器控制领域前沿的理想读物。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我有一个深刻的体会：系统辨识不仅仅是一门技术，更是一种思维方式。它教会我们如何系统地分析问题，如何从看似杂乱的数据中提取有用的信息，如何建立模型来描述和预测复杂系统的行为。这本书让我看到了，原来在飞机和旋翼机如此精密的系统中，都存在着一套完整的“语言”和“规则”，而系统辨识正是解读和运用这套语言的关键。我开始将这种思维方式应用到我自己的学习和生活中，尝试用更系统、更科学的方法去分析我遇到的问题。书中对各种辨识算法的优缺点分析，也让我明白了，在解决具体问题时，并没有绝对最优的算法，而是需要根据实际情况选择最合适的工具。这种辩证的思维，让我对未来的学习和工作充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

读完第一章，我深感震撼。书中开篇就为我们构建了一个宏大而严谨的理论框架，系统辨识的定义、目标以及在航空航天领域的关键作用被清晰地阐释。我原本以为系统辨识会是一堆枯燥的公式和算法，但作者以一种引人入胜的方式，将复杂的概念娓娓道来。我尤其欣赏的是，书中并没有直接跳入深奥的数学推导，而是通过生动的类比和图示，帮助我们理解系统辨识的核心思想。例如，作者将飞机系统比作一个“黑箱”，我们需要通过输入（指令）和输出（响应）来推断其内部的“运作机制”。这种“从现象到本质”的探索过程，恰恰是我一直以来对科学研究最感兴趣的地方。书中对不同辨识方法的分类和介绍，也让我对整个领域有了初步的认知。从参数辨识到状态辨识，再到模型结构辨识，每一种方法都有其独特的优势和适用场景。我开始思考，在实际飞行中，当我们需要调整飞机的某个性能参数时，究竟应该采用哪种方法？是需要一个精确的数学模型，还是仅仅需要一个能够大致描述其行为的简化模型？书中对这些问题的探讨，无疑为我打开了新的思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格并非一味地卖弄学术，而是充满了对读者需求的体贴。我惊讶于作者在解释复杂的数学概念时，能够用如此清晰易懂的语言。书中穿插着大量的图表和流程图，将原本抽象的理论可视化，极大地降低了阅读门槛。例如，在介绍卡尔曼滤波时，作者并没有直接给出一堆公式，而是通过一个生动的故事，将状态估计的过程形象地展示出来。我感觉作者就像一位经验丰富的导师，耐心细致地引导我一步步深入理解系统辨识的奥秘。同时，书中也并没有回避技术上的难点，对于一些关键的数学推导，作者会给出详细的步骤和解释，并鼓励读者去进一步思考。我特别欣赏作者的这种“授人以渔”的教学方式，它让我不仅能够理解书本上的知识，更能培养自己独立解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

从这本书中，我获得的不仅仅是关于飞机和旋翼机系统辨识的知识，更是一种对工程科学严谨、创新和实干精神的敬佩。作者在字里行间流露出的对航空航天事业的热爱，以及对技术精益求精的追求，深深地感染了我。我看到了一个工程师是如何将严谨的数学理论与复杂的工程实践巧妙地融合，并通过不懈的努力，不断推动技术的进步。我希望自己也能像书中的工程师一样，在自己的领域内，坚持严谨的科学态度，勇于探索创新的方法，并始终保持对实践的关注，最终为社会做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，《飞机和旋翼机系统辨识：工程方法和飞行试验案例》是一本集理论深度、工程实践和案例分析于一体的优秀教材。它不仅适合航空航天领域的专业人士阅读，对于任何对复杂系统建模和控制感兴趣的读者来说，都具有极高的参考价值。这本书让我对航空器有了更深刻的理解，也激发了我对工程科学的更大热情。我毫不犹豫地向所有对航空航天技术、系统工程以及科学研究方法感兴趣的朋友们推荐这本书。它不仅仅是一本技术书籍，更是一本能够启迪思维、激发潜能的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

我尤其欣赏书中关于模型验证的部分。作者强调了模型验证的必要性，并介绍了多种验证方法，如残差分析、预测误差法等。在我看来，建立一个模型固然重要，但更重要的是如何证明这个模型的有效性。书中通过大量的实例，展示了如何通过严谨的模型验证，来确保模型的可靠性和泛化能力。我常常会思考，在我们日常生活中，许多理论和模型往往停留在纸面上，而这本书却为我们提供了一个实践的典范，它告诉我们，只有经过严格的验证，一个模型才能真正地被应用于实际生产和科研。这种对严谨性的追求，让我深受启发。

评分☆☆☆☆☆

第一次翻开这本《飞机和旋翼机系统辨识：工程方法和飞行试验案例》，我并没有立刻着手系统学习，而是被其厚重感和精美的排版所吸引。封面设计简洁大气，书脊上的烫金字体在灯光下熠熠生辉，散发出一种严谨而专业的学术气息。我一直对航空航天领域充满好奇，尤其是那些能让庞大的飞行器在空中精准做出指令动作的背后技术。这本书的名字，虽然略显学术化，但“系统辨识”这个词本身就暗示着一种对复杂系统内在规律的深度探索，而“工程方法”和“飞行试验案例”则让我看到了理论与实践相结合的曙光。我期待着它能为我揭示飞机和旋翼机是如何被“理解”和“控制”的。我脑海中浮现出各种战斗机在空中进行复杂机动，或是大型客机平稳着陆的画面，而这本书，或许就是连接这些景象和背后科学原理的桥梁。我设想，书中可能会深入探讨如何通过大量的试验数据，构建出能够精确描述飞机动态特性的数学模型，并进一步分析这些模型在实际飞行中的应用。我也很好奇，书中会涉及哪些具体的辨识技术，是传统的PID控制，还是更先进的机器学习算法？“飞行试验案例”这部分尤其吸引我，因为这意味着书中的知识并非空中楼阁，而是有真实世界的支撑。我期待能看到一些具体的案例分析，了解工程师们是如何在面对实际飞行中的各种挑战时，运用系统辨识的手段来解决问题的。或许是一些飞机失控的紧急情况，或是为了优化飞行性能而进行的参数调整，这些都将是激动人心的内容。

评分☆☆☆☆☆

在深入阅读的过程中，我被书中“工程方法”的严谨性深深吸引。作者并没有停留在理论层面，而是将系统辨识与实际的工程实践紧密结合。书中详细阐述了数据采集、预处理、模型选择、参数估计以及模型验证等一系列工程流程。我印象深刻的是，作者强调了数据质量在系统辨识中的决定性作用。书中列举了大量由于数据不准确或不完整而导致的辨识失败的案例，这让我意识到，在实际应用中，如何获取高质量的数据，以及如何对数据进行有效的预处理，是多么重要的一环。我脑海中闪过那些复杂的传感器和测量设备，以及工程师们为了获取精确数据所付出的努力。书中对于不同模型结构的选择，也为我提供了宝贵的指导。例如，ARX模型、ARMAX模型、OE模型和BJ模型等，每种模型都有其特定的假设和适用范围。我开始思考，在设计一架新的飞机时，我们应该如何选择最适合的辨识模型？是追求模型的精确度，还是更侧重于模型的鲁棒性？书中对于这些权衡的分析，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

“飞行试验案例”部分无疑是本书的亮点，也是我最期待的部分。作者通过详细的案例分析，将抽象的理论知识转化为生动的实践经验。我仿佛置身于试验现场，亲眼见证着工程师们如何将系统辨识的理论应用于解决实际问题。例如，书中对某款固定翼飞机飞行控制系统参数辨识的案例，让我看到了如何通过实飞数据，对模型的参数进行迭代优化，从而提升飞机的操纵性能。另一个旋翼机案例，则展示了如何在复杂的气象条件下，对旋翼机的动力学模型进行辨识，以确保其在各种飞行姿态下的稳定性。这些案例不仅具有极高的学术价值，更蕴含着丰富的工程智慧。我开始反思，在我的学习和工作中，是否也能够借鉴这些案例的经验，将理论与实践更有效地结合起来？书中对每个案例的详细描述，包括数据采集的细节、模型的选择、参数估计的过程以及最终的模型验证结果，都为我提供了极具参考价值的范例。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都令人赞叹。作者不仅深入探讨了经典的系统辨识方法，还涉及了一些前沿的研究进展。例如，在模型结构辨识部分，书中对神经网络在系统辨识中的应用进行了初步的介绍，这让我看到了未来系统辨识技术的发展方向。我之前对机器学习在航空航天领域的应用了解不多，而这本书则为我打开了一扇新的大门。我开始思考，将深度学习等技术引入飞机和旋翼机的系统辨识，是否能够实现更精确、更鲁棒的模型？书中也对数据驱动的辨识方法进行了探讨，这与传统的基于物理模型的辨识方法形成了鲜明的对比。我认识到，在未来的研究中，如何有效地结合这两种方法，将是一个重要的课题。

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