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飞行动力学及控制原理
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—— 课程团队
课程概述

飞行动力及控制原理是自动化专业的核心专业课程，具有鲜明的航空特色，是西北工业大学自动化专业作为国防特色专业的主要支撑课程；也是我校自动化专业学生本科阶段深入学习的第一门专业课程。本课程有64学时/4学分。


本课程的教学内容围绕四个问题展开：

一、如何描述飞机运动？也就是飞机运动建模问题；

二、如何分析飞机运动？也就是飞机操纵性和稳定性分析问题；

三、如何控制飞机运动？主要讲述飞行控制系统的基本原理；

四、如何评价飞机运动？也就是飞机飞行品质评估问题。


这四个问题中，前两个属于飞行动力学的范畴，后两个属于飞行控制的范畴。


在飞行动力学部分，我们将讲述三部分内容，分别是：空气动力学，主要介绍飞机的飞行环境和影响飞机运动的微观因素，如流体的相关概念、流体运动的方程等；飞机运动方程，主要介绍如何全面描述飞机的运动及受力情况，如飞机常用坐标系及运动参数和飞机运动方程的推导；操稳特性分析，介绍典型运动模态和影响飞机稳定性的因素以及这些影响因素之间的相互作用关系，如飞机运动的典型模态、典型模态特征参数及其影响因素等。


在控制原理部分，我们主要介绍两部分内容：飞行控制系统基本原理，主要研究控制飞机运动和提升飞机操稳特性的飞行控制系统的基本原理，如阻尼器、增稳系统、控制增稳系统、电传飞行控制系统的基本原理；飞行品质部分，主要介绍评价飞机特性和飞行控制系统性能的指标、方法，如飞行品质的概念、评价飞机飞行品质的指标等。


本课程在讲授过程中，有知识传授、课堂思政和综合训练三个环节。这三个环节的教学目标分别是：

  • 在知识传授部分，要求学生掌握用描述飞机运动的建模方法和利用控制理论分析、设计飞行控制系统的基本方法，为进一步深造和从亊专业技术工作打下必要的理论基础和专业知识；

  • 在课堂思政环节，我们根据授课内容适当引入历史事件、时事动态和人物事迹，培养学生严谨的工作作风，引导学生树立远大理想和敢于担当的责任意识，激发报国情怀。

  • 在综合训练环节，我们将通过大作业的形式要求学生完成一架真实飞机动力学建模、操稳特性分析、控制系统设计和品质评估的全过程，用实际训练过程提高学生知识综合和实践能力，增强学生团队合作意识。


通过三个环节的融合，培养有报国情怀、有担当精神、有协作意识、有创新能力的高素质工程人才。


授课目标

航空航天类、自动化类专业本科生、研究生，飞行控制领域工程技术人员

课程大纲
预备知识

高等数学、自动控制原理、线性系统、理论力学

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

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[5].     陈宗基，民机飞行控制系统设计的理论与方法[M]，上海交通大学出版社，2015

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