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?內(nèi)容簡(jiǎn)介飛機(jī)結(jié)冰一直是威脅航空的重要?dú)庀笠蛩亍１緯?shū)闡述了結(jié)冰飛機(jī)邊界的多重內(nèi)涵，基于穩(wěn)定域和集確定了結(jié)冰飛機(jī)邊界；考慮結(jié)冰程度不確定性的結(jié)冰飛機(jī)非線性模型，應(yīng)用集方行飛行預(yù)警；以動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定域的結(jié)構(gòu)特征為基礎(chǔ)，提出了一種計(jì)算穩(wěn)定流形的自適應(yīng)算法，推導(dǎo)了穩(wěn)定域和可達(dá)集之間的關(guān)系，提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于HJPDE估算穩(wěn)定域的算法，分析了結(jié)冰對(duì)飛機(jī)縱向動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的影響；基于模糊推理和集方行了結(jié)冰飛機(jī)預(yù)警研究，構(gòu)造出度量飛行狀態(tài)與集邊界的廣義距離、速度和加速度等變量，對(duì)飛行狀態(tài)的行評(píng)估；將邊界信息可視化于HUD初步實(shí)現(xiàn)結(jié)冰飛機(jī)預(yù)警。
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前言

第1章 緒論 1

1.1 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀 1

1.2 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)可達(dá)性研究現(xiàn)狀 3

1.3 飛機(jī)結(jié)冰研究意義及現(xiàn)狀 3

1.3.1 飛機(jī)結(jié)冰研究意義 3

1.3.2 飛機(jī)結(jié)冰研究現(xiàn)狀 9

1.4 本書(shū)各章內(nèi)容安排 23

第2章 非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)定域 26

2.1 引言 26

2.2 非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定域 27

2.2.1 穩(wěn)定域相關(guān)概念 27

2.2.2 穩(wěn)定域的確定或估計(jì) 28

2.3 二定流形的自適應(yīng)算法 30

2.3.1 初始鄰域和初始備選網(wǎng)格 32

2.3.2 相切條件 34

2.3.3 單元尺自適應(yīng) 35

2.3.4 自適應(yīng) 36

2.3.5 Lorenz流形算例 39

2.3.6 類(lèi)球面流形算例 42

2.4 本章小結(jié) 44

第3章 非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的可達(dá)性與可達(dá)集 45

3.1 引言 45

3.2 非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的可達(dá)集 45

3.2.1 可達(dá)集相關(guān)概念 45

3.2.2 可達(dá)集的計(jì)算 47

3.2.3 狀態(tài)空間中與可達(dá)集相關(guān)的函數(shù) 49

3.3 穩(wěn)定域與可達(dá)集 59

3.3.1 穩(wěn)定域與可達(dá)集之間的關(guān)系 60

3.3.2 基于HJ PDE的穩(wěn)定域估計(jì)算法 61

3.3.3 算例 63

3.3.4 穩(wěn)定流形方法與HJ PDE方法的對(duì)比

3.4 本章小結(jié) 66

第4章 結(jié)冰飛機(jī)的非線性動(dòng)力學(xué)建模 67

4.1 飛機(jī)本體運(yùn)動(dòng)方程 68

4.1.1 參考系 68

4.1.2 剛體飛機(jī)基本運(yùn)動(dòng)方程 68

4.2 飛機(jī)氣動(dòng)力及力矩 72

4.2.1 線性氣動(dòng)系數(shù)模型 73

4.2.2 非線性氣動(dòng)系數(shù)模型 75

4.3 結(jié)冰對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)特性的影響 77

4.3.1 結(jié)冰影響估算模型 77

4.3.2 大迎角區(qū)域結(jié)冰影響估算模型的修正 78

4.3.3 結(jié)冰飛機(jī)的動(dòng)力學(xué) 80

4.3.4 結(jié)冰飛機(jī)的不確定性非線性模型 82

4.4 本章小結(jié) 84

第5章 結(jié)冰飛機(jī)縱向非線性動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定域分析 85

5.1 引言 85

5.2 結(jié)冰飛機(jī)縱向非線性動(dòng)力學(xué)模型 86

5.2.1 縱向非線性模型 86

5.2.2 結(jié)冰飛機(jī)氣動(dòng)系數(shù)的變化 87

5.3 飛機(jī)本體縱向非線性動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定域 89

5.4 結(jié)冰對(duì)飛機(jī)穩(wěn)定域的影響 92

5.5 本章小結(jié) 94

第6章 基于可達(dá)集理論的結(jié)冰飛機(jī)邊界分析 95

6.1 引言 95

6.2 背景飛機(jī)縱向不確定性非線性模型 96

6.3 飛行邊界與可達(dá)集分析 98

6.3.1 不確定性非線性系統(tǒng)的可達(dá)集分析 98

6.3.2 飛行邊界計(jì)算 99

結(jié)冰對(duì)飛行邊界的影響 100

.1 干凈飛機(jī)的飛行邊界 100

.2 結(jié)冰飛機(jī)飛行邊界的變化 103

6.5 本章小結(jié) 106

第7章 基于模糊推理的結(jié)冰飛機(jī)預(yù)警 108

7.1 引言 108

7.2 結(jié)冰飛機(jī)的集 109

7.2.1 GTM飛機(jī)縱向不確定性非線性模型 109

7.2.2 GTM飛機(jī)集的計(jì)算 112

7.3 預(yù)警變量 1

7.4 模糊邏輯 121

7.4.1 模糊集合與模糊算子 122

7.4.2 模糊推理 123

7.5 預(yù)警 124

7.6 本章小結(jié) 131

第8章 結(jié)冰飛機(jī)預(yù)警與操縱指引系統(tǒng)設(shè)計(jì)及初步實(shí)現(xiàn) 133

8.1 引言 133

8.2 結(jié)冰飛機(jī)預(yù)警與操縱指引系統(tǒng)設(shè)計(jì) 134

8.3 基于HUD的結(jié)冰飛機(jī)預(yù)警與操縱指引初步實(shí)現(xiàn) 136

8.3.1 邊界顯示模塊 137

8.3.2 預(yù)警模塊 139

8.3.3 邊界保護(hù)操縱指引模塊 140

8.3.4 初步實(shí)現(xiàn)結(jié)果 141

8.4 本章小結(jié) 144

第9章結(jié)與展望 146

9.1 主要研究工作和結(jié)論 146

9.2 主要?jiǎng)?chuàng)新性工作 148

9.3 研究展望 150

參考文獻(xiàn) 151