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飛機和旋翼機系統辨識：工程方法和飛行試驗案例（簡體書）
- 系列名：AIAA航空航天技術叢書
- ISBN13：9787516501047
- 出版社：中航出版傳媒有限責任公司
- 作者：蒂施勒
- 譯者：張怡哲
- 裝訂／頁數：精裝／451頁
- 規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
- 版次：1
- 出版日：2012/12/12
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商品簡介
名人/編輯推薦
目次
書摘/試閱
商品簡介
《AIAA航空天航技術叢書．飛機和旋翼機系統辨識：工程方法和飛行試驗案例》主要講述基於頻域數據處理技術的飛機和旋翼機的系統辨識方法，全書側重於辨識方法的工程實用性和對飛行試驗案例的分析，其主要內容包括頻域辨識方法的基本概念、高質量試驗數據的獲取、數據預處理、針對SISO和MIMO的頻率響應辨識、傳遞函數模型辨識、狀態空間模型辨識以及辨識結果的時域驗證等，中間穿插了一些CIFER軟件的應用實例。《AIAA航空天航技術叢書．飛機和旋翼機系統辨識：工程方法和飛行試驗案例》作者長期從事飛行器系統辨識方面的工作，具有豐富的工程經驗，在書中給出了很多極具實用價值並且經過驗證的工程處理方法和準則。
《AIAA航空天航技術叢書．飛機和旋翼機系統辨識：工程方法和飛行試驗案例》可供從事飛行器系統建模、飛行試驗、飛行控制系統開發以及相關領域的研究生、科研人員以及工程技術人員參考閱讀。
《AIAA航空天航技術叢書．飛機和旋翼機系統辨識：工程方法和飛行試驗案例》可供從事飛行器系統建模、飛行試驗、飛行控制系統開發以及相關領域的研究生、科研人員以及工程技術人員參考閱讀。
名人/編輯推薦
《AIAA航空航天技術叢書?飛機和旋翼機系統辨識:工程方法和飛行試驗案例》可供從事飛行器系統建模、飛行試驗、飛行控制系統開發以及相關領域的研究生、科研人員以及工程技術人員參考閱讀。
目次
第1章 頻域系統辨識的簡介及其發展簡史
1.1 飛機和旋翼機系統辨識的基本概念
1.1.1 頻率響應模型
1.1.2 傳遞函數模型
1.1.3 狀態空間模型
1.2 仿真和系統辨識的關係
1.3 旋翼機系統辨識的特殊挑戰
1.4 飛行器系統辨識中的參數化模型及非參數模型的其他作用
1.5 頻率響應辨識方法很適合於飛行器的開發研製
1.6 確定飛行力學模型時系統辨識方法的作用及其局限性
1.7 頻域方法用於飛機和旋翼機系統辨識的發展簡史
1.8 本書的組織結構
習題
第2章 系統辨識的頻率響應法
2.1 頻率響應辨識方法的技術路線
2.2 頻率響應法用於飛行器系統辨識的主要特點
2.3 頻率響應辨識方法用於XV-15傾轉旋翼機
2.3.1 XV-15掃頻數據：r=170kn
2.3.2 仿真模型驗證
2.3.3 辨識傳遞函數模型
2.3.4 操縱品質規範
2.3.5 巡航狀態下的穩定和控制導數辨識
2.3.6 巡航狀態辨識模型的時域驗證
2.3.7 懸停狀態下的穩定和控制導數辨識和驗證
2.4 CIFER應用舉例
習題
第3章 案例描述
3.1 倒立擺問題
3.2 XV-15傾轉旋翼機
3.3 XV -15懸停時的飛行動態
3.4 閉環懸停飛行試驗中的測量
3.5 XV-15懸停狀態下的測試數據庫
3.6 XV-15巡航時的動態特性
3.7 開環巡航飛行試驗中的測量
3.8 XV-15巡航狀態下的飛行試驗數據庫
習題
第4章 CIFER軟件概述
4.1 CIFER軟件的基本特徵
4.2 CIFER中的數據流
4.3 CIFER軟件的菜單
4.4 CIFER用戶界面
4.5 CIFER實用程序例子
4.6 CIFER同其他工具的接口
習題
第5章 時間歷程數據的採集
5.1 系統辨識中的數據需求概述（時域和頻域）
5.1.1 適用的頻率範圍
5.1.2 動態耦合
5.2 最優輸入設計
5.3 頻率響應辨識方法中推薦的駕駛員輸入
5.4 對試驗儀器的要求
5.5 駕駛員掃頻概述
5.6 掃頻輸入信號的詳細設計
5.7 飛行試驗階段的考慮
5.8 飛機本體辨識的開環和閉環試驗
5.9 駕駛員掃頻中哪些重要哪些不重要
5.10 駕駛員掃頻技術中關鍵點歸納
5.11 計算機生成掃頻
……
第6章 數據協調性和數據重構
第7章 單輸入／單輸出系統頻率響應辨識理論，
第8章 反饋調節系統工作時的飛機本體動態辨識
第9章 多輸入辨識技術
第10章 複合分窗
第11章 建立傳遞函數模型
第12章 狀態空間模型辨識——基本概念
第13章 狀態空間辨識：物理模型結構
第14章 辨識模型的時域驗證
第15章 耦合旋翼／機身動態的高階建模
附錄 建議準則匯總
參考文獻
1.1 飛機和旋翼機系統辨識的基本概念
1.1.1 頻率響應模型
1.1.2 傳遞函數模型
1.1.3 狀態空間模型
1.2 仿真和系統辨識的關係
1.3 旋翼機系統辨識的特殊挑戰
1.4 飛行器系統辨識中的參數化模型及非參數模型的其他作用
1.5 頻率響應辨識方法很適合於飛行器的開發研製
1.6 確定飛行力學模型時系統辨識方法的作用及其局限性
1.7 頻域方法用於飛機和旋翼機系統辨識的發展簡史
1.8 本書的組織結構
習題
第2章 系統辨識的頻率響應法
2.1 頻率響應辨識方法的技術路線
2.2 頻率響應法用於飛行器系統辨識的主要特點
2.3 頻率響應辨識方法用於XV-15傾轉旋翼機
2.3.1 XV-15掃頻數據：r=170kn
2.3.2 仿真模型驗證
2.3.3 辨識傳遞函數模型
2.3.4 操縱品質規範
2.3.5 巡航狀態下的穩定和控制導數辨識
2.3.6 巡航狀態辨識模型的時域驗證
2.3.7 懸停狀態下的穩定和控制導數辨識和驗證
2.4 CIFER應用舉例
習題
第3章 案例描述
3.1 倒立擺問題
3.2 XV-15傾轉旋翼機
3.3 XV -15懸停時的飛行動態
3.4 閉環懸停飛行試驗中的測量
3.5 XV-15懸停狀態下的測試數據庫
3.6 XV-15巡航時的動態特性
3.7 開環巡航飛行試驗中的測量
3.8 XV-15巡航狀態下的飛行試驗數據庫
習題
第4章 CIFER軟件概述
4.1 CIFER軟件的基本特徵
4.2 CIFER中的數據流
4.3 CIFER軟件的菜單
4.4 CIFER用戶界面
4.5 CIFER實用程序例子
4.6 CIFER同其他工具的接口
習題
第5章 時間歷程數據的採集
5.1 系統辨識中的數據需求概述（時域和頻域）
5.1.1 適用的頻率範圍
5.1.2 動態耦合
5.2 最優輸入設計
5.3 頻率響應辨識方法中推薦的駕駛員輸入
5.4 對試驗儀器的要求
5.5 駕駛員掃頻概述
5.6 掃頻輸入信號的詳細設計
5.7 飛行試驗階段的考慮
5.8 飛機本體辨識的開環和閉環試驗
5.9 駕駛員掃頻中哪些重要哪些不重要
5.10 駕駛員掃頻技術中關鍵點歸納
5.11 計算機生成掃頻
……
第6章 數據協調性和數據重構
第7章 單輸入／單輸出系統頻率響應辨識理論，
第8章 反饋調節系統工作時的飛機本體動態辨識
第9章 多輸入辨識技術
第10章 複合分窗
第11章 建立傳遞函數模型
第12章 狀態空間模型辨識——基本概念
第13章 狀態空間辨識：物理模型結構
第14章 辨識模型的時域驗證
第15章 耦合旋翼／機身動態的高階建模
附錄 建議準則匯總
參考文獻
書摘/試閱
頻率響應方法的另一個重要優點就是在辨識過程中用到的頻率響應對于非相關的過程和測量噪聲（本書7.7節）是無偏的。因此，辨識的狀態空間參數對非相關的過程和測量噪聲也將是無偏的。與輸出和方程誤差方法（時域或頻域）相比，這是獨特的優勢。這兩種方法的前者忽略了過程噪聲，而后者忽略了測量噪聲。任何一種方法都可能導致辨識參數的偏差。在此之外，可以把噪聲特性包含在時域求解中，這就產生了更復雜的極大似然估計方法。在頻率響應方法中，因為輸出和／或過程噪聲與激勵輸入是不相關的，所以頻率響應計算未予考慮。這也消除了ML精度指標計算（12.3.1節）中產生較大尺度因子的主要誘發因素。
用于狀態空間模型辨識的MIMO頻率響應擬配過程是對第11章給出的低級等效系統傳遞函數模型辨識概念的直接擴展。這樣就使MIMO辨識結果、代價函數等級和失配行為的解讀比較清楚。例如，如果在伯德圖中，對主要軸上響應對的比較表明：辨識模型的幅值轉折點位置不對應，這說明有一個主要時間常數是不正確的。當幅值曲線與飛行數據相比偏離了一個常量時，這可能是由錯誤的控制導數或不一致的單位造成。最后，高頻相位衰減中的誤差通常是由時間延遲影響或未建模的高頻動態特性引起。在輸出誤差辨識方法中，根據輸出間歷程（時域）或傅里葉系數（頻域）來確定建模誤差要困難得多。和SISO傳遞函數模型辨識相關的直觀認識、內涵本質和大量的文獻資料，都可以很自然地擴展到更復雜的MI—MO系統辨識中。
與SISO傳遞函數辨識類似，MIMO狀態空間模型辨識的代價函數是以擬配誤差形式給出，單位為dB（相位的單位是）。因此誤差反映的是幅值誤差的百分比和相位的偏移量。正如在不同的頻率響應曲線中看到的一樣，通過使單個代價函數的平均值最小，一般都可以達到一個大致相同的擬配精度水平。當在時域中觀察的時候，模型預測結果說明了在不同響應之間百分比誤差的一種均衡。
對狀態空間模型辨識，頻率響應方法的另一個主要的優勢是能夠得到相干函數y2xy。頻率響應誤差是根據飛行數據響應的相干函數值進行對應加權Wy（式（12—20））的。這個辨識方案得到的穩定性導數和控制導數值，能夠使模型最好地追蹤準確的數據，并放棄一些不可靠的數據。相干性加權也是Hessian矩陣的一個重要方面，該矩陣是式（12—35）精度指標計算的基礎。當某個特定的頻率響應或在一個有限的頻率范圍內相干性下降時，對應數據的權重W將降低，并且這個響應的關鍵模型參數的不敏感度和Cramer—Rao邊界也會增加。換句話說，正如預料的那樣，隨著數據品質的下降，在這個頻率范圍中相關參數計算的可靠性也隨之減小。結果就是，用頻率響應方法計算得到的精度指標準確地反映了頻率響應數據庫和選擇的模型結構之間的兼容性。
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