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运动体控制系统

普通高等教育“十一五”国家规划教材

作者:史震
丛书名:高等学校自动化类专业系列教材
定价:29
印次:1-1
ISBN:9787302164814
出版日期:2008.05.01
印刷日期:2008.04.30

运动体控制系统研究人造运动体,如飞机、船舶、汽车等的一般运动规律以及操纵其运动的控制系统的组成、工作原理和控制方法,是自动控制原理在人造运动体装置及系统中的具体应用。 本教材简要地介绍了描述运动体运动规律所需的理论力学、流体力学基础知识,描述运动体运动的坐标系、常用变量及作用于运动体的常见干扰,操纵运动体运动的控制装置及运动状态的测量,空中运动体的纵向控制系统和水面运动体的航向控制系统,以及几类航天器的控制系统。全书共分10章,每章后配有一定数量的习题及思考题。   本教材可供自动化专业高年级本科生学习相关专业课或专业选修课使用,也可供控制理论与控制工程学科的研究生作为学习参考。

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“运动体控制系统”是《全国高等学校自动化专业系列教材》出版计划中的一部教材。国内自动化专业现行的教学计划中没有“运动体控制系统”这样一门课。全国不同高校自动化专业的教学计划不尽相同,有的自动化专业侧重生产过程控制,有的侧重船舶运动控制,有的侧重飞行器运动控制。按照教育部“宽口径,厚基础,倡个性,重创新”的要求,需要开设一门不针对专一具体领域的通用的运动体控制方面的课程。   本书正是在这样一个背景下列入《全国高等学校自动化专业系列教材》中的。由于1999年以前飞行器控制、船舶运动控制分属于不同专业领域教学内容,教材也都是独立的,现在要写一本统一的教材,以适应调整合并后的自动化专业使用。   全书共分10章,其中第2章2.3~2.6节,第3章3.4节,第4章4.1~4.2节,第5章5.1~5.3节,第6章6.2节及第8章由姚绪梁编写; 第4章4.3节,第5章5.4~5.5节,第6章6.3~6.7节,第7章为于秀萍编写; 硕士研究生陈国玖参与编写了第2章2.1~2.2节,第3章3.1~3.3节、3.5节,第6章6.1节及第10章; 第1章,第4章4.4节,第9章由史震编写,全书由史震统稿。本书由哈尔滨工程大学博士生导师谈振藩教授主审。   本书的编写工作得到《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会的大力支持; 得到了清华大学出版社的支持和帮助; 得到了哈尔滨工程大学许多同事的支持和鼓励; 作者的学生纪辞禹、姜萍、张宁薇、乔海岩、可伟、李辉、张京津、宋家科等也为本书做了许多工作。在此,一并向他们表示衷心的感谢。   限于作者的水平和经验,本书中缺点和不足之处在所难免,欢迎读者提出宝贵意见和建议。

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  • 第1章概述

    1.1运动体的概念

    1.2研究运动体运动与控制的实际意义

    1.3运动体控制问题的发展历史与现状

    1.3.1飞行器操纵控制的发展历史与现状

    1.3.2船舶操纵控制的发展历史与现状

    1.3.3车辆操纵控制的发展历史和现状

    习题与思考题

    第2章物理基础

    2.1相关理论力学基础

    2.2相关流体力学基础

    2.3平面进行波

    2.4随机海浪

    2.4.1随机海浪概述

    2.4.2随机海浪的统计特性和谱分析

    2.5海流

    2.6海风和海风的谱分析

    习题与思考题

    第3章运动及其描述

    3.1常用坐标系

    3.2飞行力学变量

    3.2.1飞行器相对地面姿态的确定

    3.2.2航迹速度矢量的确定

    3.2.3空气动力学变量的确定

    3.2.4描述风影响的角度

    3.2.5速度方程

    3.2.6转动角速度方程

    3.2.7操纵偏角

    3.3确定飞行器位置的变量

    3.4航行力学变量

    3.4.1地面坐标系(静坐标系)

    3.4.2船体坐标系(动坐标系)

    3.4.3水中运动体航行力学变量

    3.4.4确定航行体位置的变量

    3.5运动体的运动方程

    3.5.1运动学方程

    3.5.2动力学方程式

    3.5.3质量变化方程

    3.5.4控制方程

    3.5.5可控制运动轨迹方程组

    习题与思考题

     运动体控制系统

    目录

    第4章运动体受到的扰动

    4.1海浪、风及海流对海洋运...

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