第1章绪论001
1.1引言001
1.2多操纵面布局概述003
1.2.1操纵面的发展及分类003
1.2.2多操纵面的协调控制007
1.3控制分配技术研究现状008
1.3.1理论研究现状008
1.3.2应用研究现状013
1.4容错控制分配研究现状016
1.4.1故障诊断研究现状016
1.4.2容错控制研究现状020
1.5本书内容安排024
参考文献025
第2章多操纵面飞机与执行机构数字模型039
2.1常用坐标系及飞机运动参数039
2.1.1常用坐标系的定义039
2.1.2飞机运动参数的定义040
2.2多操纵面飞机动力学模型044
2.2.1转动运动模型044
2.2.2质心运动模型045
2.3多操纵面执行机构模型046
2.3.1执行器一阶模型047
2.3.2执行器二阶模型047
2.3.3冗余执行器系统模型048
2.3.4推力矢量模型049
2.４多操纵面执行机构与传感器故障模型052
2.4.1舵面执行机构故障模型052
2.4.2传感器故障模型053
2.5小结055
参考文献055
第3章多操纵面飞机级联飞行控制架构056
3.1引言056
3.2级联飞控系统总体框架056
3.3多操纵面控制分配模型058
3.3.1非线性控制分配模型059
3.3.2线性控制分配模型060
3.4级联飞行控制系统分析061
3.4.1级联控制系统的动态模型061
3.4.2过驱动系统的相关定义062
3.4.3控制分配的基本要素063
3.5小结065

参考文献066
第4章多操纵面直接控制分配方法067
4.1引言067
4.2虚拟指令的可达集空间068
4.2.1可达集的相关性质068
4.2.2可达集的构建方法070
4.2.3可达集体积的计算072
4.2.4仿真及分析073
4.3基于线性规划的直接分配算法设计076
4.3.1直接分配的线性规划模型077
4.3.2原始—对偶路径跟踪算法079
4.3.3仿真及分析081
4.4改进的直接分配优化算法设计086
4.4.1优化方案设计086
4.4.2具体方案实现088
4.4.3仿真及分析089
4.5小结092
参考文献092
第5章变权值控制分配权值优化设计方法094
5.1引言094
5.2两类赋权控制分配法的数学模型095
5.2.1加权伪逆法模型095
5.2.2混合优化法模型096
5.2.3可达集的统一构建097
5.3赋权控制分配策略的权值多目标优化设计098
5.3.1多目标优化模型的建立098
5.3.2非劣排序遗传多目标优化算法100
5.3.3仿真及分析103
5.4多操纵面飞机变参数动态控制分配策略108
5.4.1固定权值控制分配模型转化108
5.4.2变参数混合优化控制分配器设计109
5.4.3变参数混合优化动态控制分配器设计111
5.4.4控制分配的参数灵敏度分析112
5.4.5仿真及分析112
5.5小结115
参考文献116
第6章多操纵面飞机动态控制分配方法118
6.1引言118
6.2执行器模型精确已知的动态控制分配119
6.2.1问题描述119
6.2.2执行器的动态补偿控制器设计120
6.2.3基于有效集的控制分配器设计123
6.2.4仿真及分析124

6.3执行器不确定鲁棒预测动态控制分配127
6.3.1问题描述128
6.3.2主环最优二次型飞行控制律设计131
6.3.3伺服环鲁棒预测动态控制分配器设计132
6.3.4仿真及分析140
6.4交叉耦合非线性动态控制分配144
6.4.1执行器动态建模145
6.4.2控制分配器设计147
6.4.3仿真及分析149
6.5小结152
参考文献153
第7章含未知输入的多操纵面飞机自适应神经网络控制分配155
7.1引言155
7.2执行器带死区或齿隙非线性的控制分配建模156
7.2.1控制分配问题建模156
7.2.2执行器非线性建模157
7.2.3含执行器死区或齿隙非线性的控制分配方程158
7.3多操纵面飞机虚拟控制指令设计与稳定性分析159
7.3.1自适应神经网络虚拟控制指令设计159
7.3.2闭环稳定性分析161
7.4仿真及分析164
7.4.1执行器含死区非线性的控制性能分析164
7.4.2含死区或齿隙的多操纵面飞机自适应跟踪控制仿真165
7.5小结167
参考文献168
第8章基于自适应补偿观测器的多操纵面损伤故障诊断170
8.1引言170
8.2问题描述171
8.2.1舵面损伤快速诊断问题171
8.2.2故障检测阈值选择问题172
8.2.3突变参数的辨识问题173
8.2.4问题的解决方案173
8.3自适应补偿观测器设计174
8.3.1增广观测器174
8.3.2自适应动态补偿175
8.4自适应阈值故障检测177
8.4.1自适应阈值设计177
8.4.2自适应阈值性能分析178

8.5限定记忆最小二乘故障隔离179
8.5.1舵面突发故障特性179
8.5.2突变参数的快速辨识179
8.6仿真及分析180
8.7小结185
参考文献185
第9章执行机构效能降低故障的鲁棒自适应故障估计187
9.1引言187
9.2问题描述187
9.3并行学习故障估计器188
9.3.1估计器设计188
9.3.2稳定性分析190
9.3.3鲁棒性分析192
9.4仿真及分析194
9.5小结201
参考文献201
第10章含物理约束和故障重构不匹配的自适应控制分配203
10.1概述203
10.2问题描述204
10.2.1舵面物理约束问题204
10.2.2重构故障不匹配问题205
10.2.3解决方案206
10.3考虑舵面物理约束情形207
10.3.1自适应控制分配律设计207
10.3.2物理约束控制分配律稳定性分析208
10.3.3仿真及分析210
10.4考虑舵面物理约束和重构故障不匹配情形215
10.4.1自适应控制分配律动态权值设计215
10.4.2控制分配权值矩阵性质分析217
10.4.3仿真及分析218
10.5小结220
参考文献221
第11章多操纵面鲁棒D稳定容错控制222
11.1引言222
11.2问题描述222
11.2.1多操纵面飞机动力学模型222

11.2.2含故障执行机构的动态控制分配模型223
11.3鲁棒动态容错控制分配224
11.3.1故障后系统的可控性分析224
11.3.2鲁棒虚拟控制律设计225
11.3.3鲁棒区域极点配置虚拟控制律设计227
11.3.4鲁棒动态控制分配228
11.4仿真及分析230
11.5小结237
参考文献237
第12章多操纵面自适应有限时间容错控制238
12.1引言238
12.2问题描述238
12.3直接自适应非线性容错控制分配律设计239
12.3.1约束优化容错控制分配律设计239
12.3.2有限时间容错控制分配律设计240
12.4稳定性分析241
12.5仿真及分析242
12.5.1仿真模型242
12.5.2仿真结果及分析243
12.6小结246
参考文献247
附录主要符号说明表248