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| 內容簡介： |
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本书为“新型工业化·科学计算与系统建模仿真系列”之一。本书紧密结合飞行器制导与控制系统的研究，重点介绍MWORKS在飞行器制导控制系统建模与仿真中的应用。首先简要介绍了各类飞行器控制系统的基本功能和组成，以及MWORKS软件及其在科学计算与系统建模仿真平台的集成与交互中的应用；随后结合飞行器线性和非线性模型的仿真算例，介绍了如何利用MWORKS相关函数和工具完成各类飞行器控制系统的设计及系统仿真验证；最后还介绍了如何采用MWORKS进行试验数据的统计分析及绘图的方法。本书可作为一般读者学习和掌握MWORKS软件的教科书，也可作为高等学校在校飞行器设计和导航制导与控制专业的本科生及研究生仿真课程的教材和教学参考书，还可以作为相关科研人员学习和应用MWORKS开展相关研究的参考资料。
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| 關於作者： |
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贺媛媛，北京理工大学副教授，主要研究领域为飞行器总体设计、飞行器结构分析与设计、新型仿生MAV概念与相关技术研究。曾获北京理工大学第六届青年教师教学基本功比赛一等奖，北京理工大学教学成果奖一等奖2项、二等奖1项，北京理工大学师德先进个人。
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| 目錄：
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第1章 飞行器制导控制系统概述1
1.1 飞行器制导控制系统概念与原理2
1.2 飞行器制导控制基本原理和方法3
1.2.1 飞行控制基本原理3
1.2.2 飞行器制导方案4
1.2.3 飞行控制方式7
1.3 航空器飞行控制系统8
1.3.1 飞机控制系统构成8
1.3.2 飞机控制系统9
1.4 航天器飞行控制系统10
1.4.1 轨道控制系统10
1.4.2 姿态控制系统12
1.5 导弹制导控制系统13
1.5.1 制导控制系统性能指标14
1.5.2 制导控制系统构成15
1.5.3 制导控制系统设计流程15
本章小结17
习题117
第2章 MWORKS平台介绍18
2.1 MWORKS平台简介19
2.1.1 MWORKS科学计算与系统建模仿真平台19
2.1.2 MWORKS产品体系20
2.2 Syslab软件简介22
2.2.1 Syslab软件界面22
2.2.2 Syslab软件设置24
2.3 Sysplorer软件简介26
2.3.1 Sysplorer软件界面27
2.3.2 Sysplorer软件设置31
2.4 Sysplorer与Syslab交互模块及相互调用35
2.4.1 Syslab与Sysplorer交互模块35
2.4.2 Syslab调用Sysplorer仿真数据示例37
2.4.3 Sysplorer获取Syslab工作区数据示例40
本章小结42
习题242
第3章 基于飞行器线性模型的控制系统仿真分析43
3.1 线性系统模型在MWORKS中的描述方法44
3.1.1 数学模型44
3.1.2 线性系统44
3.1.3 传递函数模型44
3.1.4 状态空间模型45
3.1.5 MWORKS中建立系统数学模型46
3.2 线性定常系统稳定性、可控性、可观性分析51
3.2.1 稳定性分析51
3.2.2 可控性分析53
3.2.3 可观性分析55
3.3 利用MWORKS的线性控制系统时域分析55
3.3.1 时域分析概述55
3.3.2 典型输入信号56
3.3.3 MWORKS的典型输入信号响应函数57
3.3.4 时域分析的性能指标58
3.3.5 MWORKS中时域分析性能指标求取62
3.4 利用MWORKS的线性控制系统根轨迹分析64
3.4.1 根轨迹的相角和幅值条件64
3.4.2 根轨迹的一般绘制法则65
3.4.3 用MWORKS绘制根轨迹图67
3.5 利用MWORKS的线性控制系统频率响应分析69
3.5.1 频率响应69
3.5.2 伯德图或对数坐标图69
3.5.3 奈奎斯特图或极坐标图73
3.5.4 尼柯尔斯图或对数幅 C相图78
3.5.5 与频率响应有关的性能指标79
3.5.6 用MWORKS求与频率响应有关的性能指标81
3.6 飞机自动飞行控制功能83
3.7 飞机纵向运动传递函数模型84
3.8 俯仰角控制系统设计87
3.9 高度控制系统设计93
本章小结101
习题3102
第4章 基于MWORKS的飞行器非线性模型建立与仿真分析104
4.1 典型飞行器的动力学运动学非线性模型105
4.2 Sysplorer建模环境的基本使用方法108
4.2.1 Sysplorer建模环境的基本操作108
4.2.2 Sysplorer建模环境中的组件与连接115
4.2.3 Sysplorer建模环境中的仿真参数设置116
4.2.4 Sysplorer文本建模简介118
4.3 Sysplorer飞行器控制系统建模常用模块121
4.4 基于Sysplorer的飞行器非线性仿真模型建立135
4.4.1 飞行器仿真模型的搭建步骤135
4.4.2 飞行器非线性动力学仿真模型139
4.4.3 飞行器的无控弹道仿真分析153
本章小结155
习题4155
第5章 飞行器制导系统仿真分析156
5.1 精确制导武器制导律基本概念157
5.1.1 精确制导武器制导律简介157
5.1.2 精确制导武器制导律设计与仿真验证方法158
5.2 制导控制系统常用滤波处理方法的MWORKS实现161
5.2.1 MWORKS中的数字滤波器设计方法161
5.2.2 MWORKS中的卡尔曼滤波实现方法166
5.3 基于MWORKS的经典制导律仿真分析172
5.3.1 比例导引法仿真分析172
5.3.2 三点法制导律仿真分析176
5.4 基于MWORKS的滑模制导律设计与仿真分析180
5.4.1 滑模控制简介180
5.4.2 制导系统数学模型建立181
5.4.3 制导律设计与建模仿真183
本章小结191
习题5191
第6章 卫星导航建模与仿真193
6.1 基于MWORKS的时空系统转换194
6.1.1 卫星导航时空系统194
6.1.2 时空系统转换实例198
6.2 基于MWORKS的卫星空间位置解算203
6.2.1 卫星空间位置解算原理204
6.2.2 卫星空间位置解算实例207
6.3 基于MWORKS的导航信号误差建模209
6.3.1 卫星信号误差源及模型209
6.3.2 电离层误差和对流层误差建模实例212
6.4 基于MWORKS的导航观测数据生成216
6.4.1 导航观测数据生成原理217
6.4.2 导航观测数据生成实例220
6.5 基于MWORKS的伪距单点定位222
6.5.1 伪距单点定位原理222
6.5.2 伪距单点定位实例224
6.6 基于MWORKS的伪距差分定位229
6.6.1 伪距差分定位原理229
6.6.2 伪距差分定位实例232
6.7 卫星导航建模与仿真实例236
6.7.1 建模仿真方案总体设计236
6.7.2 建模仿真方案工作流程237
本章小结238
习题6238
第7章 飞行器制导控制系统仿真验证239
7.1 飞行器制导控制系统数学仿真和半实物仿真相关概念240
7.1.1 系统仿真240
7.1.2 飞行器制导控制系统数学仿真概述242
7.1.3 飞行器制导控制系统半实物仿真概述246
7.2 利用MWORKS平台开展蒙特卡洛仿真验证252
7.2.1 蒙特卡洛仿真的概念253
7.2.2 制导控制系统研制中的蒙特卡洛仿真验证256
7.3 MWORKS平台在制导控制系统半实物仿真中的应用259
7.3.1 半实物仿真的模式259
7.3.2 飞行器制导控制系统应用案例262
本章小结269
习题7269
第8章 试验数据结果分析与处理270
8.1 试验数据分析中的基本概念和方法271
8.1.1 误差271
8.1.2 试验数据精准度272
8.1.3 试验数据的整理方法273
8.1.4 试验数据的分析方法274
8.2 试验数据的描述性分析与预处理275
8.2.1 数据分析中的常用概念276
8.2.2 试验数据描述性分析及Syslab实现函数276
8.2.3 试验数据预处理及Syslab实现函数278
8.3 试验数据的假设检验281
8.3.1 假设检验的基本概念282
8.3.2 假设检验的常用方法及Syslab实现函数282
8.4 试验数据的参数估计284
8.4.1 参数估计的基本概念285
8.4.2 参数估计的常用方法及Syslab实现函数286
8.5 试验数据的拟合与插值分析方法287
8.5.1 试验数据拟合287
8.5.2 试验数据插值288
8.6 试验数据的绘图分析289
8.6.1 Syslab软件的绘图方法289
8.6.2 常用的统计绘图293
本章小结295
习题8296
参考文献297
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