简介
《电传飞行控制系统》的编撰，是根据作者在飞控领域内数十年的科研工程实践，特别是参与电传飞行控制系统的设计、制造、试验和试飞中的切身经历，所做的总结、浓缩和提炼。其中包含有益的经验、深刻的教训、常用的设计方法、行之有效的设计技巧，以及对设计工作规律的探索和归纳。作者期望《电传飞行控制系统》能为读者了解此项高新技术与实施先进飞控系统的研制提供专业背景资料。
电传飞行控制系统在飞机上的使用和主动控制技术在飞机设计中的应用，为飞机性能的提高、飞行品质的改善、飞行员工作负荷的减轻、飞机安全可靠性的增强、机载分系统综合控制的实现等等，提供了技术手段和工程途径。电传飞行控制系统的装备，被看成是现代飞机先进性的标志之一；而主动控制技术的应用，更被认为是飞机设计技术发展中的一次飞跃。
为促进航空事业的发展和加速飞行控制技术水平的提高，早在20世纪70年代末，我国航空工业界即着手确立课题，组建技术队伍。并在随后的4个五年计划期间，开展了主动控制技术的研究与电传飞行控制系统的研制工作。经过理论研究与工程实践两方面的努力，解决并掌握了诸如：数字控制技术；余度技术；采用主动控制技术的全时间工作、全权限控制、多模态控制律设计技术；可靠性设计技术；多余度系统的综合与试验验证技术；以及飞行验证与试飞保障等先进技术。与此同时，为上天飞行验证而研制的模拟式与数字式两种形式的电传飞行控制系统，也分阶段先后在不同的主动控制技术验证飞机上，完成了百余个起落的飞行验证计划。
目录
目录
第1章 飞机飞行控制与电传飞行控制系统
1.1 有人驾驶飞机飞行控制技术与飞行控制系统的发展
1.1.1 飞行控制技术与飞机飞行
1.1.2 飞行控制技术的发展
1.1.3 飞行控制系统的演变
1.2 主动控制技术与飞机设计
1.2.1 传统的飞机设计技术及其发展
1.2.2 主动控制技术及其应用
1.3 电传飞行控制系统
第2章 飞行控制系统的总体设计技术
2.1 系统设计与综合验证
2.2 系统功能设计
2.3 系统构型设计
2.3.1 系统控制方式的确定
2.3.2 系统布局设计考虑
2.3.3 备份与备份形式的确定
2.4 数字式飞行控制系统设计特征分析
2.4.1 数字式控制系统设计特点
2.4.2 数字飞行控制系统设计硬件/软件功能分配
2.5 飞行控制系统软件设计要求
2.5.1 飞行控制系统软件工程化设计与开发
2.5.2 软件设计要点
2.6 人—机接口设计
2.7 系统的连接及接口控制文件编制
2.7.1 系统级接口控制文件的种类
2.7.2 系统线路图
2.7.3 系统接线表
第3章 系统控制律设计技术
3.1 控制律控制功能、工作模态的确定及其转换
3.1.1 电传飞行控制系统控制律模态
3.1.2 电传系统控制律设计
3.1.3 模态转换
3.1.4 应急备份控制律设计
3.2 控制律设计技术
3.2.1 控制律设计方法与开发阶段
3.2.2 使用的数学模型
3.2.3 多模态控制律的基本回路设计
3.2.4 多模态控制律的各种功能单元设计
3.3 控制律设计实例
3.3.1 某模拟式电传系统控制律
3.3.2 某数字电传飞行控制系统多模态控制律
3.3.3 演示验证飞行与系统控制律设计仿真的相关性分析
第4章 系统余度配置及余度管理设计技术
4.1 系统余度配置设计
4.1.1 飞行控制系统的余度布局
4.1.2 余度形式的选择
4.2 余度管理策略设计
4.2.1 余度管理功能
4.2.2 监控面的选定
4.2.3 信号增强方式的确定
4.2.4 信号表决准则
4.2.5 信号监控策略
4.2.6 故障隔离方式
4.2.7 信号均衡
4.2.8 故障综合与故障申报
4.2.9 故障恢复
4.2.10 系统重构与功能重构
第5章 飞行控制系统的分系统顶层设计技术
5.1 分系统及部件设计的工程考虑
5.2 飞行控制计算机分系统的基本设计考虑
5.2.1 分系统总体设计
5.2.2 接口设计
5.2.3 余度计算机之间的协调运行技术
5.2.4 计算机软件设计考虑
5.2.5 飞行控制计算机分系统的综合与验证
5.3 伺服作动分系统的基本设计考虑
5.3.1 伺服作动分系统的基本技术特征
5.3.2 伺服作动系统的余度设计
5.3.3 伺服作动分系统综合与验证
5.4 传感器分系统的基本设计考虑
5.4.1 传感器分类
5.4.2 传感器选型
5.4.3 传感器分系统综合
5.5 控制—显示分系统设计考虑
5.5.1 控制—显示分系统的设计特点
5.5.2 控制—显示分系统构成
5.5.3 控制—显示分系统的工程实现
5.6 机内自检测（BIT）分系统设计考虑
5.6.1 BIT定义及其基本技术要求
5.6.2 BIT的实现及硬件配置
5.6.3 BIT软件功能与构成
第6章 电传飞行控制系统软件工程化设计技术
6.1 飞行控制系统软件及软件设计
6.1.1 软件分类及其功能的划分
6.1.2 软件设计及软件仿真
6.1.3 软件工程实践的基本考虑
6.2 软件工程化设计阶段的划分及其实施细则
6.2.1 需求分析的工作内容
6.2.2 概要设计的工程实施
6.2.3 详细设计的实现——结构化设计技术
6.2.4 编码的实施要点
6.2.5 软件测试的层次与步骤
6.2.6 软件的验证和确认方法
6.3 典型飞行控制系统软件工程化设计实例
6.3.1 标准软件单元设计
6.3.2 飞控系统软件仿真
6.4 飞行控制系统软件的安全性设计
6.4.1 实时多任务操作系统的安全保护
6.4.2 溢出保护
6.4.3 限幅器
6.4.4 淡化器
6.4.5 比例因子选择
6.4.6 看门狗中断
6.4.7 存储器覆盖
第7章 系统可靠性及可靠性设计
7.1 系统可靠性与余度设计
7.1.1 多余度系统表决/监控面设置
7.1.2 典型余度系统分析
7.2 可靠性设计的工程方法
7.2.1 元器件的选择和控制
7.2.2 简化设计
7.2.3 元器件降额设计
7.2.4 余度设计
7.3 系统硬件可靠性设计
7.3.1 可靠性预计
7.3.2 可靠性分配
7.3.3 可靠性分析
7.4 系统软件可靠性设计
7.4.1 硬/软件可靠性比较
7.4.2 软件可靠性技术
7.4.3 软件可靠性预测与评估
7.5 系统可靠性增长技术
7.5.1 可靠性增长模型的主要参数
7.5.2 可靠性增长实验举例
第8章 电传飞行控制系统的综合与试验验证
8.1 飞行控制系统开环综合与测试
8.1.1 系统开环综合与测试的实施
8.1.2 系统综合过程中可能出现的问题及其处理
8.1.3 系统综合的工程技巧
8.2 飞行控制系统的闭环综合与试验验证
8.2.1 系统闭环综合与试验验证的基本要求
8.2.2 系统闭环综合与试验验证的工作内容
8.3 飞行控制系统综合与试验验证环境与条件的建立
8.3.1 系统试验台架
8.3.2 模拟座舱
8.3.3 视景系统与声响系统
8.3.4 飞行仿真装置与模拟器
8.3.5 飞行仿真计算机
8.3.6 数据采集与处理系统
8.3.7 专用试验设备
参考文献
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第1章 飞机飞行控制与电传飞行控制系统
1.1 有人驾驶飞机飞行控制技术与飞行控制系统的发展
1.1.1 飞行控制技术与飞机飞行
1.1.2 飞行控制技术的发展
1.1.3 飞行控制系统的演变
1.2 主动控制技术与飞机设计
1.2.1 传统的飞机设计技术及其发展
1.2.2 主动控制技术及其应用
1.3 电传飞行控制系统
第2章 飞行控制系统的总体设计技术
2.1 系统设计与综合验证
2.2 系统功能设计
2.3 系统构型设计
2.3.1 系统控制方式的确定
2.3.2 系统布局设计考虑
2.3.3 备份与备份形式的确定
2.4 数字式飞行控制系统设计特征分析
2.4.1 数字式控制系统设计特点
2.4.2 数字飞行控制系统设计硬件/软件功能分配
2.5 飞行控制系统软件设计要求
2.5.1 飞行控制系统软件工程化设计与开发
2.5.2 软件设计要点
2.6 人—机接口设计
2.7 系统的连接及接口控制文件编制
2.7.1 系统级接口控制文件的种类
2.7.2 系统线路图
2.7.3 系统接线表
第3章 系统控制律设计技术
3.1 控制律控制功能、工作模态的确定及其转换
3.1.1 电传飞行控制系统控制律模态
3.1.2 电传系统控制律设计
3.1.3 模态转换
3.1.4 应急备份控制律设计
3.2 控制律设计技术
3.2.1 控制律设计方法与开发阶段
3.2.2 使用的数学模型
3.2.3 多模态控制律的基本回路设计
3.2.4 多模态控制律的各种功能单元设计
3.3 控制律设计实例
3.3.1 某模拟式电传系统控制律
3.3.2 某数字电传飞行控制系统多模态控制律
3.3.3 演示验证飞行与系统控制律设计仿真的相关性分析
第4章 系统余度配置及余度管理设计技术
4.1 系统余度配置设计
4.1.1 飞行控制系统的余度布局
4.1.2 余度形式的选择
4.2 余度管理策略设计
4.2.1 余度管理功能
4.2.2 监控面的选定
4.2.3 信号增强方式的确定
4.2.4 信号表决准则
4.2.5 信号监控策略
4.2.6 故障隔离方式
4.2.7 信号均衡
4.2.8 故障综合与故障申报
4.2.9 故障恢复
4.2.10 系统重构与功能重构
第5章 飞行控制系统的分系统顶层设计技术
5.1 分系统及部件设计的工程考虑
5.2 飞行控制计算机分系统的基本设计考虑
5.2.1 分系统总体设计
5.2.2 接口设计
5.2.3 余度计算机之间的协调运行技术
5.2.4 计算机软件设计考虑
5.2.5 飞行控制计算机分系统的综合与验证
5.3 伺服作动分系统的基本设计考虑
5.3.1 伺服作动分系统的基本技术特征
5.3.2 伺服作动系统的余度设计
5.3.3 伺服作动分系统综合与验证
5.4 传感器分系统的基本设计考虑
5.4.1 传感器分类
5.4.2 传感器选型
5.4.3 传感器分系统综合
5.5 控制—显示分系统设计考虑
5.5.1 控制—显示分系统的设计特点
5.5.2 控制—显示分系统构成
5.5.3 控制—显示分系统的工程实现
5.6 机内自检测（BIT）分系统设计考虑
5.6.1 BIT定义及其基本技术要求
5.6.2 BIT的实现及硬件配置
5.6.3 BIT软件功能与构成
第6章 电传飞行控制系统软件工程化设计技术
6.1 飞行控制系统软件及软件设计
6.1.1 软件分类及其功能的划分
6.1.2 软件设计及软件仿真
6.1.3 软件工程实践的基本考虑
6.2 软件工程化设计阶段的划分及其实施细则
6.2.1 需求分析的工作内容
6.2.2 概要设计的工程实施
6.2.3 详细设计的实现——结构化设计技术
6.2.4 编码的实施要点
6.2.5 软件测试的层次与步骤
6.2.6 软件的验证和确认方法
6.3 典型飞行控制系统软件工程化设计实例
6.3.1 标准软件单元设计
6.3.2 飞控系统软件仿真
6.4 飞行控制系统软件的安全性设计
6.4.1 实时多任务操作系统的安全保护
6.4.2 溢出保护
6.4.3 限幅器
6.4.4 淡化器
6.4.5 比例因子选择
6.4.6 看门狗中断
6.4.7 存储器覆盖
第7章 系统可靠性及可靠性设计
7.1 系统可靠性与余度设计
7.1.1 多余度系统表决/监控面设置
7.1.2 典型余度系统分析
7.2 可靠性设计的工程方法
7.2.1 元器件的选择和控制
7.2.2 简化设计
7.2.3 元器件降额设计
7.2.4 余度设计
7.3 系统硬件可靠性设计
7.3.1 可靠性预计
7.3.2 可靠性分配
7.3.3 可靠性分析
7.4 系统软件可靠性设计
7.4.1 硬/软件可靠性比较
7.4.2 软件可靠性技术
7.4.3 软件可靠性预测与评估
7.5 系统可靠性增长技术
7.5.1 可靠性增长模型的主要参数
7.5.2 可靠性增长实验举例
第8章 电传飞行控制系统的综合与试验验证
8.1 飞行控制系统开环综合与测试
8.1.1 系统开环综合与测试的实施
8.1.2 系统综合过程中可能出现的问题及其处理
8.1.3 系统综合的工程技巧
8.2 飞行控制系统的闭环综合与试验验证
8.2.1 系统闭环综合与试验验证的基本要求
8.2.2 系统闭环综合与试验验证的工作内容
8.3 飞行控制系统综合与试验验证环境与条件的建立
8.3.1 系统试验台架
8.3.2 模拟座舱
8.3.3 视景系统与声响系统
8.3.4 飞行仿真装置与模拟器
8.3.5 飞行仿真计算机
8.3.6 数据采集与处理系统
8.3.7 专用试验设备
参考文献
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Fly-by-Wire Flight Control System
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