具体描述
内容简介
《现代航空发动机控制技术》共分为9章，主要内容包括：绪论，航空发动机数字电子控制技术，航空发动机鲁棒PID控制、多变量控制、自适应控制、智能控制、主动控制技术，飞行与推进系统综合控制，以及航空发动机分布式控制系统等。《现代航空发动机控制技术》适合于从事航空发动机控制系统设计人员使用，也可作为相关专业科技人员和高等院校师生参考用书。作者简介
臧军，男，1964年出生，研究员，现任中航工业动控所副总设计师，中航工业发动机控制系统首席技术专家。在航空发动机控制专业领域内，承担了多个重点型号研制、重大航空发动机控制技术预先研究的工作。在重点型号研制方面，解决了控制系统设计、控制律设计、控制软件设计等多项关键技术的工程实现问题，推动了航空发动机型号的研制进程。在国家重点预先研究计划方面，组织开展了现代控制理论在航空发动机控制领域的应用研究。主持涡扇发动机数字电子控制系统设计技术验证工作，初步建立了包含设计规范，设计软件和数据库的航空发动机数字电子控制系统设计体系。曾荣获国家科学技术进步奖三等奖1次、国防科学技术进步奖二等奖和三等奖各1次、航空工业科学技术进步奖各种奖项6次、中航工业各种奖励10次、航空工业55周年“航空报国优秀贡献奖”等，享受国务院政府特殊津贴专家。目录
第1章 绪论1．1 现代航空发动机控制的基本要求
1．2 航空发动机控制的发展历程
1．2．1 液压机械控制
1．2．2 液压机械+电子控制
1．2．3 全权限数字电子控制
1．2．4 智能分布式控制
1．3 现代航空发动机控制技术的发展趋势
1．3．1 现代航空发动机控制技术发展面临的挑战
1．3．2 现代航空发动机控制技术的发展趋势
第2章 航空发动机数字电子控制技术
2．1 航空发动机组成及其控制规律
2．1．1 航空发动机的组成和工作过程
2．1．2 航空发动机主要工作状态
2．1．3 发动机控制规律
2．2 航空发动机控制系统组成与功能
2．2．1 控制系统组成和控制原理
2．2．2 控制系统功能
2．2．3 控制系统性能
2．3 FADEC系统总体设计
2．3．1 系统需求捕获和定义
2．3．2 系统构型设计
2．3．3 系统控制律设计
2．4 数字电子控制器设计技术
2．4．1 数字电子控制器组成和工作原理
2．4．2 输入信号处理电路设计
2．4．3 控制处理模块电路设计
2．4．4 输出信号驱动模块电路设计
2．4．5 电源模块设计
2．4．6 机内自检测（BIT）电路设计
2．4．7 控制系统软件设计
2．5 液压机械装置设计
2．5．1 液压机械装置组成和功能
2．5．2 燃油泵
2．5．3 主燃油计量装置设计
2．5．4 加力燃油计量装置设计
2．5．5 几何位置控制装置设计
第3章 航空发动机鲁棒PID控制
3．1 PID控制器
3．1．1 PID控制器基本结构
3．1．2 数字式PID控制器的设计
3．1．3 PID控制器类型的选择
3．1．4 PID控制器的控制参数整定
3．2 航空发动机变参数PID控制器设计
3．2．1 航空发动机小偏差数学模型
3．2．2 变参数PI控制器设计
3．3 航空发动机鲁棒PID控制器设计
3．3．1 基于极点配置的航空发动机鲁棒PID控制器设计
3．3．2 基于充分性条件的鲁棒PI控制器设计
3．3．3 基于广义逆的航空发动机鲁棒PI设计技术
3．3．4 基于LQR方法的最优PID控制器设计
第4章 航空发动机多变量控制
4．1 航空发动机LQG／LTR控制
4．1．1 线性二次型调节器最优控制理论
4．1．2 线性二次型高斯（LQG）问题
4．1．3 LOG／LTR控制器设计
4．1．4 航空发动机LQG／LTR控制器设计与仿真
4．2 航空发动机ZP／LTR控制器设计
4．2．1 引言
4．2．2 建立设计对象模型
4．2．3 ZP／LTR控制器设计
4．2．4 系统仿真
4．3 增广LQR控制器设计
4．3．1 增广LOR方法
4．3．2 准最优增广LQR方法
4．3．3 某涡扇发动机控制器设计与仿真
4．4 H∞／LTR控制器设计
4．4．1 标准H∞控制问题
4．4．2 H∞灵敏度传递函数恢复
4．4．3 带控制加权的H∞／LTR方法
4．4．4 低阶目标回路设计
4．4．5 控制器降阶
4．4．6 某型涡扇发动机H∞／LTR控制器设计与仿真
第5章 航空发动机自适应控制
5．1 航空发动机自适应控制综述
5．1．1 引言
5．1．2 自适应控制的发展
5．1．3 自校正控制的发展
5．1．4 自适应控制技术在航空发动机中的应用
5．2 模型参考自适应控制
5．2．1 引言
5．2．2 模型参考自适应控制系统基本结构
5．2．3 模型参考自适应控制系统设计步骤
5．2．4 航空发动机控制器设计
5．3 航空发动机全系数自适应控制
5．3．1 全系数自适应控制算法
5．3．2 控制系统设计
5．3．3 系统仿真分析
5．4 航空发动机离散模型参考自适应控制
5．4．1 离散模型参考自适应控制算法
5．4．2 单回路离散模型参考自适应控制器设计
5．4．3 双变量离散模型参考多变量自适应控制器设计
5．4．4 系统仿真分析
5．5 航空发动机多变量自校正控制
5．5．1 航空发动机最小二乘参数估计
5．5．2 基于在线估计的发动机自校正控制
5．5．3 系统仿真分析
第6章 航空发动机智能控制
6．1 航空发动机智能控制综述
6．1．1 智能控制技术的发展
6．1．2 智能控制技术在航空发动机中的应用
6．2 航空发动机模糊控制
6．2．1 模糊控制器设计的基本问题
6．2．2 航空发动机模糊PID控制器设计
6．3 航空发动机神经网络控制
6．3．1 神经网络的基本原理
6．3．2 航空发动机神经网络PID控制
6．3．3 航空发动机神经网络模型参考自适应控制
6．4 航空发动机混沌遗传优化算法设计
6．4．1 遗传算法的基本原理
6．4．2 混沌优化算法
6．4．3 混沌遗传优化算法
6．4．4 混沌遗传优化算法在航空发动机控制系统中的应用
第7章 航空发动机主动控制技术
7．1 概述
7．2 主动稳定性控制技术
7．2．1 引言
7．2．2 主动稳定性控制方法
7．2．3 主动稳定性控制关键技术
7．3 主动燃烧控制技术
7．3．1 引言
7．3．2 主动燃烧控制方法
7．3．3 主动燃烧控制的执行机构
7．4 主动间隙控制技术
7．4．1 引言
7．4．2 主动间隙控制方法
7．4．3 叶尖间隙计算与测量技术
7．4．4 典型发动机主动叶尖间隙控制系统
第8章 飞行与推进系统综合控制
8．1 概述
8．2 超声速进气道控制
8．2．1 引言
8．2．2 超声速进气道特性
8．2．3 超声速进气道控制方法
8．3 性能寻优控制
8．3．1 性能寻优控制的基本原理
8．3．2 性能寻优控制系统设计
8．4 带推力矢量的飞推综合控制
8．4．1 推力矢量技术发展综述
8．4．2 轴对称矢量喷管结构及控制技术
8．4．3 带推力矢量的飞推综合控制系统
第9章 航空发动机分布式控制系统
9．1 航空发动机分布式控制系统综述
9．1．1 分布式控制系统内涵与优势
9．1．2 航空发动机分布式控制系统面临的技术挑战
9．1．3 航空发动机分布式控制系统发展历程与趋势
9．2 航空发动机分布式控制系统总体方案设计
9．2．1 系统控制功能与性能指标设计
9．2．2 分布式控制系统基本结构和功能分配
9．2．3 系统余度设计
9．2．4 电源总线选择
9．2．5 发动机通信总线选择
9．2．6 接口设计
9．3 智能传感器
9．3．1 智能传感器主要功能
9．3．2 智能传感器主要性能指标
9．3．3 智能传感器架构设计
9．3．4 智能传感器实现的工程问题
9．4 智能执行机构
9．4．1 智能执行机构分类和主要功能
9．4．2 智能执行机构控制品质要求
9．4．3 智能作动装置
9．4．4 智能燃油计量装置
参考文献
精彩书摘
《现代航空发动机控制技术》：（4）接口
飞机、发动机与发动机控制系统的接口一般有3种：机械接口、电气接口和数字通信接口。
机械接口主要是机械安装方式、管路连接。发动机要在飞机上安装，其外廓尺寸就要受到飞机发动机舱的限制。因而，安装在发动机上的控制系统附件设计不仅要受到发动机外廓包络线的限制，而且其尺寸、重量应符合在发动机上安装的要求。数字式电子控制器有两种安装方式：一种是在发动机上安装，同样受到发动机包络线和安装的限制：另一种是飞机上安装形式，需要与飞机协调确定。
电气接口分内部电气接口和外部电气接口。内部电气接口由控制系统设计时确定，外部电气接口在控制系统需求捕获时应进行分析、确定。
数字通信接口也有两种方式，其一是有线通信，与电气接口要求一样；其二是无线通信，这需要在需求捕获时加以确定。
飞机与控制系统的接口方式有“硬”连接和“软”连接。“硬”连接是飞机与控制系统之间的信号是机械连接和／或模拟电信号。“软”连接是指数字通信接口形式。目前，这两种方式共存。
（5）衍生需求
衍生需求包括两种需求：一种是导出需求，是隐含的或从较高级别需求中导出的需求，如燃油计量装置放气；另一种是分配需求，利用划分或其他分配方法将某个较高级别的需求分配给多个较低级别而提出的需求，如电子控制器的重量要求是从系统总重量中分配出的需求。
……
前言/序言
用户评价
第一段评价： 这是一本深入探讨现代航空发动机控制技术的百科全书式的著作，它的问世无疑填补了相关领域研究的一大空白。作者在对传统控制理论进行系统梳理的基础上，大胆引入了先进的智能控制、自适应控制、模糊逻辑控制以及神经网络控制等前沿理论，并巧妙地将其应用于航空发动机的复杂动态系统中。书中对于如何精确建模航空发动机的非线性、时变特性，以及如何设计出鲁棒性强、响应迅速的控制器，进行了详尽的阐述。特别是关于飞行包线内的推力矢量控制、燃油流量控制、进气道调节控制等方面，作者提供了大量具体的设计算法和仿真验证案例，对于读者理解这些复杂系统的协同工作机制大有裨益。书中还对数字控制系统在航空发动机中的应用进行了深入剖析，从传感器技术、执行器选择，到数字信号处理、软件实现，都进行了细致入微的讲解，为读者提供了完整的工程实现思路。此外，书中对航空发动机在不同飞行状态下的性能优化，如提高燃油经济性、降低排放、增强安全性等，也提出了许多创新的控制策略，这些策略的提出，不仅具有理论上的突破性，更蕴含着巨大的工程应用价值。阅读本书，我仿佛置身于一个精密的控制世界，每一页都充满了智慧的光芒。作者对航空发动机控制系统各个子模块的理解之深刻，以及对跨学科知识的融会贯通，都令人叹为观止。即便是我这样在航空领域摸爬滚打了多年的工程师，也从中获益匪浅，对许多曾经困惑的问题有了豁然开朗的认知。本书的图表丰富，数据翔实，论证严谨，逻辑清晰，极大地降低了读者理解复杂理论的门槛。
评分第二段评价： 这本《现代航空发动机控制技术》绝对是一部内容翔实、体系宏大、视角独特的巨著，它不仅仅是技术手册，更像是一部关于如何驾驭航空发动机这头“空中巨兽”的哲学指南。作者在内容编排上，遵循了从宏观到微观，从理论到实践的逻辑脉络，娓娓道来，引人入胜。开篇对航空发动机基本工作原理的概述，虽然简洁，却点明了控制的关键所在，为后续的深入探讨打下了坚实的基础。随后，作者将笔触伸向了更加复杂的控制理论，如最优控制、鲁棒控制、预测控制等，并一一分析了它们在航空发动机系统中的适用性和优势。书中关于发动机状态监测与故障诊断的章节，尤为令人印象深刻。作者通过大量的实例，展示了如何利用先进的信号处理技术和人工智能算法，实时监测发动机的健康状况，预测潜在的故障，并及时采取规避措施，这对于提升飞行安全至关重要。此外，书中对新一代航空发动机，例如高涵道比涡扇发动机、可变循环发动机等，在控制方面面临的挑战，以及相应的解决方案，也进行了前瞻性的探讨，这无疑为我们勾勒出了航空发动机控制技术的未来发展蓝图。读罢此书，我深切感受到作者深厚的学术功底和丰富的实践经验，他不仅是一位技术专家，更是一位充满远见的思想家。本书的语言风格严谨而不失生动，论证过程严密而不乏启发性，绝对是航空发动机领域研究人员、工程师以及对该领域感兴趣的读者不容错过的佳作。
评分第三段评价： 对于我这样一位刚入行不久的航空发动机控制领域的初学者来说，《现代航空发动机控制技术》简直就是一本“从零到一”的启蒙宝典，又像是一位循循善诱的导师，引领我一步步走进这个复杂而迷人的世界。书中的内容由浅入深，循序渐进，从最基础的控制概念讲起，逐步深入到现代控制理论的应用。作者没有直接抛出高深的公式和理论，而是通过清晰的图示和生动的比喻，帮助我理解航空发动机工作过程中那些看似难以捉摸的变量和动态。特别是一些关于“推力管理”、“巡航效率优化”的章节，作者的讲解方式让我茅塞顿开，仿佛亲眼看到了发动机是如何根据飞行需求，通过精密的控制系统进行自我调整的。书中对实际工程应用案例的分析，也给了我极大的启发。例如，作者详细介绍了某个型号航空发动机在极端飞行条件下的控制策略，以及是如何通过冗余设计和失效安全机制来保证飞行安全的。这些鲜活的例子，让我更加直观地认识到理论知识在实际工程中的重要性和应用价值。本书的语言风格朴实易懂，即使是对于一些复杂的数学模型，作者也能够用清晰的逻辑进行解释，让我能够专心于理解核心思想，而不是被晦涩的数学符号所困扰。读完这本书，我不仅对航空发动机控制技术有了系统性的认识，更重要的是，我建立了对这个领域浓厚的兴趣和继续深入学习的信心。
评分第四段评价： 《现代航空发动机控制技术》的出现，犹如在信息爆炸的时代，为我提供了一个可靠而权威的知识锚点。这本书的独特之处在于，它没有仅仅停留在对现有技术的罗列和描述，而是着力于揭示现代控制理论与航空发动机深度融合的奥秘。作者在书中对各种先进控制算法的推导和验证过程，展现了极高的学术严谨性。例如，在论述自适应控制在燃油喷射系统中的应用时，作者不仅给出了数学模型，还详细分析了自适应律的设计思路，以及其在应对发动机老化和环境变化时的鲁棒性表现。这一点对于需要进行系统级设计和优化的工程师来说，具有极其重要的参考价值。同时，书中对数字控制系统的硬件选型、软件架构、以及实时性保障等方面的论述，也相当到位。它不仅关注理论上的可行性，更注重工程上的可实现性和经济性。对于那些希望将理论研究成果转化为实际产品，或者对现有控制系统进行升级改造的工程师而言，这部分的建议具有极高的指导意义。此外，书中对航空发动机控制技术的发展趋势，如更加智能化、集成化、网络化等，也进行了深入的预测和分析，这有助于我们把握行业发展方向，提前布局相关技术研发。作者的视野非常开阔，能够将不同学科的知识巧妙地融为一体，例如将机器学习、大数据分析等技术引入到发动机的预测性维护和性能优化中，这无疑为航空发动机控制技术的发展注入了新的活力。
评分第五段评价： 我必须说，《现代航空发动机控制技术》是一部能够引发深度思考的著作，它不仅仅是关于“如何做”，更是关于“为何要这样做”。作者在书中对航空发动机控制系统设计的哲学层面进行了深刻的探讨，例如，如何在追求极致性能的同时，保证系统的绝对安全，这是一个永恒的挑战。书中关于“容错控制”的章节，给我留下了深刻的印象。作者并没有简单地介绍容错控制的几种方法，而是深入分析了在航空发动机这种高度复杂且高风险系统中，容错控制设计所面临的独特挑战，以及如何根据不同的故障模式，制定最优的容错策略。这一点，让我对“安全”这一概念有了更深层次的理解。此外，书中对“模型预测控制”在航空发动机中的应用，也进行了非常精彩的阐述。作者通过详细的案例分析，展示了MPC如何能够有效地处理多约束、多目标的问题，从而实现发动机性能的最优求解。这种“向前看”的控制思想，对于解决航空发动机控制中的许多疑难杂症，提供了新的思路。我尤其欣赏作者在书中提出的“人机协同”的理念。在未来的航空发动机控制系统中，如何实现飞行员、地面工程师和智能控制系统之间的有效协作，是提升整体运行效率和安全性的关键。本书在这方面的探讨，具有极强的预见性。总而言之，这本书不仅仅是技术性的，更是思想性的，它能够帮助读者建立起更加全面和深刻的航空发动机控制技术观。
评分第十段评价： 《现代航空发动机控制技术》绝对是一部集学术性、实用性和前瞻性于一体的重量级著作，它不仅为我提供了坚实的理论基础，更点燃了我对未来航空发动机控制技术发展趋势的无限遐想。作者在书中对“先进控制算法”的详细介绍，如模型预测控制（MPC）和内模控制（IMC）等，以及它们在解决航空发动机复杂动态系统中的优势，让我对这些理论有了更深刻的理解。书中通过对不同控制策略在实际应用中的性能对比，清晰地展示了何种算法更适合特定的控制任务，为工程师在选择和设计控制器时提供了宝贵的参考。尤其令我印象深刻的是，作者对“人工智能与机器学习”在航空发动机控制中的融合进行了深入的探讨。书中不仅介绍了如何利用机器学习来优化发动机的性能参数，还展望了AI在发动机故障诊断、预测性维护以及自主飞行控制等方面的巨大潜力。这让我看到了航空发动机控制技术的无限可能，也激发了我对相关前沿技术的研究热情。此外，书中对“高超声速飞行器发动机控制”这一前沿领域的关注，以及对其特有挑战的分析，无疑为读者提供了一个探索未来航空技术新边疆的窗口。整体而言，这本书的内容丰富，结构严谨，论证充分，极大地拓宽了我的视野，也为我未来的学习和研究指明了方向。
评分第八段评价： 《现代航空发动机控制技术》是一部真正意义上的“工程圣经”，它将抽象的控制理论与鲜活的工程实践完美地结合在一起。作者在书中没有仅仅停留在概念的讲解，而是通过大量的案例分析，让读者能够亲身感受到控制技术在航空发动机中发挥的作用。例如，书中对“发动机起动和停车过程的控制”进行了详尽的描述，通过对各个阶段的动力学分析，以及如何设计相应的控制策略来保证过程的平稳和安全，让我对这个看似简单的过程有了全新的认识。再比如，在论述“高空低速”和“低空高速”等极端飞行条件下发动机的控制策略时，作者详细分析了不同工况下发动机面临的挑战，以及如何通过调整控制参数，来保证发动机的稳定运行和性能输出。这一点，对于理解航空发动机的适应性，具有非常重要的意义。我尤其欣赏书中关于“测试与验证”的章节。作者强调了理论模型与实际测试结果之间的一致性，并介绍了各种先进的测试手段和数据分析方法，这对于确保控制系统的可靠性和有效性，至关重要。本书的图文并茂，表格清晰，数据详实，极大地增强了阅读的趣味性和实用性。读完这本书，我感觉自己对航空发动机控制系统的设计、分析和优化，都有了更深层次的理解和掌握。
评分第六段评价： 《现代航空发动机控制技术》的价值，在于它能够将如此庞大且复杂的领域，梳理得井井有条，并以一种极具启发性的方式呈现给读者。本书在内容组织上，充分考虑到了不同读者的需求，既有为初学者准备的入门指南，也有为资深研究人员提供的深度分析。我最欣赏的是书中关于“多变量控制”的章节。航空发动机本身就是一个高度耦合的多变量系统，如何有效地处理这些变量之间的相互影响，并实现对整体性能的精确控制，是控制工程师面临的一大难题。作者通过深入浅出的讲解，让我理解了各种多变量控制方法的原理和优缺点，并结合实际工程案例，展示了如何在航空发动机中选择和应用最合适的控制策略。例如，在讨论“鲁棒控制”时，作者并没有仅仅停留在理论层面，而是深入分析了如何设计出能够应对不确定性和扰动的控制器，并给出了具体的仿真和实验验证方法。这一点，对于确保航空发动机在各种复杂工况下的稳定运行，至关重要。此外，书中对“数字孪生”在航空发动机控制中的应用，也进行了前瞻性的探讨。作者提出了利用数字孪生技术，进行实时的性能监控、故障预测和控制策略优化，这为未来航空发动机的智能化管理和维护，描绘了美好的前景。总而言之，这本书是一本集理论性、实践性和前瞻性于一体的优秀著作，能够帮助读者全面提升在航空发动机控制领域的知识和技能。
评分第九段评价： 这是一本能让你“看到”航空发动机控制奥秘的绝佳读物。作者在《现代航空发动机控制技术》中，运用了大量直观的比喻和形象的图示，将那些原本晦涩难懂的控制概念，变得生动易懂。例如，在解释“闭环控制”时，作者将发动机比作一个正在学习骑自行车的孩子，通过不断的反馈和调整，来保持平衡。这种生动的类比，让我一下子就抓住了核心要点。书中对“最优控制”的讲解，也尤为精彩。作者通过对不同优化目标，例如最小化燃油消耗、最大化推力输出等，进行详细的分析，并展示了如何利用最优控制理论，找到最佳的控制策略，以实现这些目标。这一点，对于追求极致性能的航空发动机设计，具有重要的指导意义。我特别喜欢书中关于“故障容错控制”的讨论。作者并没有简单地列举几种故障模式，而是深入分析了每种故障模式对发动机性能的影响，以及如何设计出能够在这种情况下仍然保证安全和稳定运行的控制器。这一点，对于提升航空发动机的安全性，具有不可估量的价值。总而言之，本书以其生动形象的语言和深入浅出的讲解，为我打开了航空发动机控制技术的大门，让我能够轻松地理解和掌握这一复杂领域的核心知识。
评分第七段评价： 当我翻开《现代航空发动机控制技术》时，我立刻被其严谨的学术态度和深刻的洞察力所吸引。作者在书中对航空发动机控制理论的每一个细节都进行了精雕细琢，力求做到科学、准确、严谨。例如，在论述“状态空间方法”在航空发动机模型建立中的应用时，作者不仅详细介绍了其数学推导过程，还深入分析了如何通过状态观测器来估计不可直接测量的发动机内部状态，例如涡轮前温度等关键参数。这一点，对于提高控制系统的精度和稳定性，具有不可替代的作用。书中关于“非线性控制”在航空发动机中的应用，也让我受益匪浅。作者通过生动的例子，阐释了如何利用反馈线性化、滑模控制等非线性控制方法，来解决航空发动机模型中的非线性问题，从而实现更优的控制效果。这一点，对于处理航空发动机工作过程中剧烈的动态变化，至关重要。我尤其对书中关于“智能优化算法”在发动机性能参数整定中的应用，印象深刻。作者介绍了如何利用遗传算法、粒子群优化等算法，来求解复杂的优化问题，从而找到最优的发动机控制参数，以达到最佳的燃油经济性和推力输出。这一点，对于提升发动机的整体性能，具有重要的实际意义。总而言之，本书以其高度的学术价值和深刻的工程洞察力，为我提供了宝贵的知识财富，我强烈推荐给所有从事航空发动机研究和工程实践的同行。
评分嗯我抵抗力
评分很不错的一本专业书籍，内容值得看~~~
评分还没看呢，帮助教研室买的
评分好
评分不错的工具书，帮助理解航空发动机结构组成
评分还行
评分还不错速度也比较快的啊
评分书看起来还不错，是正版，纸张质量也好。
评分还没看呢，帮助教研室买的
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