Robust Aeroservoelastic Stability Analysis pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Brenner, M.

出品人:

页数:205

译者:

出版时间:

价格:$ 168.37

装帧:HRD

isbn号码:9781852330965

丛书系列:

图书标签:

aeroservoelasticity
stability
control
aerodynamics
structures
vibration
flutter
dynamics
finite element method
numerical analysis

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具体描述

This book introduces a new method of analyzing aeroelasticity for flexible aircraft by applying robust stability theory. This method was developed to address several concerns with traditional methods and improve the efficiency of flight flutter testing. One advantage to this method is the ability to consider modeling errors in the analysis and generate a worst-case flutter margin. Another advantage is the ability to incorporate flight data directly into the analysis to ensure the model accounts for poorly modeled properties that are observed on the aircraft. The material covered provides a detailed explanation of the method to analyze robust stability margins using ??-analysis. It shows how to formulate aeroelastic models in the ?? framework using standard state-space concepts. It also presents several ways to represent modeling errors in this framework and discusses how these errors relate to typical errors in aeroelastic models. Algorithms are listed that demonstrate how to apply these robustness concepts to general aircraft models and compute worst-case stability margins. Engineers working with flight test programs will be particularly interested in the material detailing methods of using flight data to update theoretical models and associated uncertainty descriptions. These methods represent a dramatic improvement over traditional analysis that separately analyze flight data and theoretical models. Incorporating the flight data presents the distinct benefit of ensuring the uncertainty description is a realistic representation of modeling errors so the worst-case stability margins are neither overly optimistic or conservative.

好的，以下是一本名为《Robust Aeroservoelastic Stability Analysis》的图书简介，侧重于该领域的核心概念、重要性以及可能涵盖的深度内容，但不直接描述该书的具体章节结构或具体内容。 --- 图书简介：《Robust Aeroservoelastic Stability Analysis》在航空航天工程领域，飞行器设计正日益迈向更高性能、更轻量化与更复杂的集成化系统。这种演进对结构动力学、空气动力学和控制系统的耦合研究提出了前所未有的挑战。《Robust Aeroservoelastic Stability Analysis》聚焦于对这类复杂耦合系统进行稳定性和鲁棒性评估的前沿理论与实践方法。本书旨在为读者提供一个全面而深入的框架，用以理解和量化在不确定性环境下，气动弹性系统（Aeroservoelastic Systems）的动态行为和潜在失稳风险。气动弹性力学是连接空气动力载荷、结构变形与控制律的关键桥梁。当飞行器在高迎角、大变形或采用先进的柔性结构（如柔性机翼、适应性结构）时，这些效应的相互作用会显著影响系统的整体性能与安全性。传统的分析方法往往依赖于理想化的模型和确定性的参数，但在实际运行中，系统参数（如气动弹性耦合强度、结构阻尼、控制系统增益）总是存在一定程度的变异性、不确定性和模型误差。本书的核心价值在于对“鲁棒性”的强调。鲁棒性分析超越了标准稳定性的判断，它探究的是系统在面对各种实际工况扰动、参数变化和外部环境干扰时，仍能保持稳定运行的能力。这对于确保下一代高性能飞行器（无论是无人机、高超声速飞行器还是未来电动垂直起降飞行器 [eVTOL]）的可靠性至关重要。在结构分析层面，本书深入探讨了如何构建精确的、能捕捉非线性和时间变异性的气动弹性模型。这不仅包括对经典荷载与响应的分析，更着眼于如何将先进的结构动力学理论（如基于模态分析的简化方法、有限元模型的精确化）与非定常气动理论（如涡格法、边界元法）有效集成。特别关注的是，在高频振动和低频耦合振荡区域，如何准确地预测系统的特征值和系统响应。在控制系统集成方面，本书详细阐述了伺服弹性（Servoelasticity）的复杂性。控制系统（舵面、主动抑制系统）的引入，虽然能有效提高飞行品质和抑制颤振，但也可能因带宽限制、时间延迟或非线性饱和而引入新的不稳定模式。因此，分析的重点在于如何设计出既能有效控制气动弹性响应，同时又能抵抗系统参数不确定性的鲁棒控制策略。这涉及到先进的控制理论，如 $H_{infty}$ 控制、 $mu$ 综合分析以及基于模型预测控制（MPC）的应用。鲁棒稳定性分析方法是本书的基石。我们将探讨如何系统地量化模型不确定性，并将其映射到系统的闭环特性上。这包括但不限于：小增益定理（Small Gain Theorem）的应用、交点扫描（Kharitonov-type analysis）在裕度评估中的作用，以及区间矩阵分析在判断保守性与可行性之间的平衡。通过这些工具，工程师可以确定系统在特定设计包络内的稳定性保证程度，而非仅仅得到一个通过或失败的二元结论。对于工程实践者而言，本书提供了从理论推导到实际验证的路径。通过结合先进的计算工具和半实物仿真（Hardware-in-the-Loop Simulation），读者可以学习如何构建和执行高保真度的鲁棒性验证流程。这对于确保飞行器在整个飞行包线内，无论是在亚音速、跨音速还是超音速条件下，都能维持其设计裕度，具有不可替代的指导意义。《Robust Aeroservoelastic Stability Analysis》不仅是气动弹性学研究人员的理论参考，更是航空工程师、控制系统设计师和结构动力学专家的重要工具书。它致力于推动下一代飞行器设计理念的革新，确保在追求极致性能的同时，将风险控制在可接受的范围内。本书要求读者具备扎实的线性系统理论、结构动力学基础以及一定的控制理论背景，以充分吸收其对复杂耦合系统鲁棒性分析的深刻见解。