本书从大型飞机失速和尾旋的预防出发，详细分析了大型飞机极限飞行状态的类型和特征。针对极限飞行状态下由于飞机气动与运动的非线性、非定常、强耦合等特征带来的研究难题，系统地阐述面向极限飞行状态研究的气动／运动／控制一体化分析与验证方法，利用大量的理论分析、飞行仿真和风洞试验结果来说明极限飞行状态动态气动力试验设计、非定常气动力建模、非线性动力学分析、非线性飞行控制和模型飞行试验验证等问题，支撑现代大型飞机飞行失控预防、极限飞行状态改出、飞行模拟训练和飞行事故分析等研究，从而提高大型飞机飞行安全性。 本书为我国大型飞机失速、尾旋等极限状态研究提供有益借鉴，为从事大飞机研发的科学研究人员、工程技术人员、教育工作者及管理工作者等同行们提供参考。

第1章 绪论
1.1 背景与意义
1.1.1 大型飞机的飞行失控与极限飞行状态
1.1.2 极限飞行状态的内涵与分类
1.1.3 极限飞行状态研究面临的难题与挑战
1.2 研究现状与趋势
1.2.1 极限飞行状态气动力试验
1.2.2 极限飞行状态气动力建模
1.2.3 极限飞行状态动力学分析
1.2.4 极限飞行状态飞行控制与改出
1.2.5 极限飞行状态飞行试验验证
1.3 本书内容与框架
第2章 极限飞行状态飞机的气动特性
2.1 引言
2.2 静动态气动力试验平台和方法
2.2.1 常规静动态气动力试验的理论基础
2.2.2 飞机运动分解及试验方法
2.2.3 极限飞行状态气动力试验平台与试验规划
2.3 极限飞行状态基本气动特性
2.3.1 基本静态气动特性
2.3.2 基本动态气动特性
2.3.3 静动态气动数据特点和作用
2.4 极限飞行状态气动力传统数学模型结构
2.4.1 传统的气动导数形式
2.4.2 常规气动力数据库方法
2.4.3 强迫振动数据与旋转天平数据的组合方法
2.5 极限飞行状态动态气动力的非线性与非定常特征
2.6 本章小结
第3章 极限飞行状态的非定常气动力建模
3.1 引言
3.2 状态空间模型
3.2.1 翼型分离流动的状态空间模型
3.2.2 全机状态空间模型
3.2.3 模型参数辨识方法
3.2.4 全机非定常气动力建模
3.3 微分方程模型
3.3.1 非定常气动力数据库方法
3.3.2 非定常气动力模型辨识和参数估计
3.3.3 算例
3.4 支持向量机模型
3.4.1 sVM与系统建模
3.4.2 非定常气动力LS-SVM建模方法
3.4.3 算例
3.5 本章小结
第4章 极限飞行状态的非线性动力学分析
4.1 引言
4.2 极限飞行状态飞行动力学模型的构建
4.2.1 刚体动力学建模
4.2.2 飞机质心动力学方程和运动学方程
4.2.3 飞机转动动力学方程和运动学方程
4.2.4 迎角、侧滑角和绕速度矢量滚转角的微分方程
4.3 飞机本体特性分析及基于小扰动线性化的稳定性分析
4.3.1 飞机本体特性分析
4.3.2 非线性六自由度模型的配平
4.3.3 基于小扰动线性化的飞行性能分析
4.4 基于可达平衡集的平衡特性及稳定性分析
4.4.1 绕速度矢量轴滚转运动
4.4.2 可达平衡集的计算与分析
4.5 基于分岔分析的非线性动力学特性分析
4.5.1 分岔分析与突变理论
4.5.2 飞机过失速飞行动力学特性分析数学模型
4.5.3 飞机过失速飞行动力学特性分岔分析计算结果
4.5.4 飞机典型尾旋特性分岔分析计算结果
4.5.5 进一步讨论
4.6 本章小结
第5章 极限飞行状态的控制律设计与改出
5.1 引言
5.2 常规飞行状态的经典PID控制
5.2.1 配平与线性化
5.2.2 纵向飞行控制系统设计
5.2.3 横航向飞行控制系统设计
5.2.4 非线性仿真
5.3 极限飞行状态的经典PID控制
5.3.1 纵向控制律设计
5.3.2 横航向控制律设计
5.3.3 多模态切换控制流程设计
5.3.4 非线性仿真
5.4 极限飞行状态的LPV控制
5.4.1 有限状态机
5.4.2 固定PID结构的LPV控制设计
5.4.3 角速率控制器设计
5.4.4 姿态角控制器设计
5.4.5 非线性仿真
5.5 本章小结
第6章 极限飞行状态的气动／运动／控制一体化试验验证
6.1 引言
6.2 极限飞行状态研究框架概况
6.3 极限飞行状态一体化分析与试验体系框架
6.4 风洞模型飞行试验平台设计开发
6.4.1 试验平台设计
6.4.2 试验原理与相似准则
6.4.3 相似准则的模拟与实现方法
6.4.4 试验平台应用验证
6.5 极限飞行状态的虚拟飞行风洞试验验证
6.5.1 风洞虚拟飞行试验
6.5.2 试验模型
6.5.3 试验内容与方法
6.5.4 试验结果及分析
6.6 极限飞行状态的立式风洞尾旋试验验证
6.6.1 立式风洞尾旋试验系统
6.6.2 试验模型
6.6.3 试验内容与方法
6.6.4 典型试验结果及分析
6.7 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献