教學目標
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航空器飛行運動之靜態及動態分析
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感測器模擬/致動器模擬/動態模擬/控制模擬
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古典及狀態空間控制方法
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範例
| 2 |
靜態分析 |
| 6 |
動態分析 |
| 2 |
關鍵安定性導數 |
| 2 |
建模及系統識別 |
| 2 |
狀態空間控制技術概論 |
| 3 |
縱向自動導航系統 |
| 3 |
側向自動導航系統 |
評分標準
作業
隔週二會有一些習題(截止繳交時間在二週後的星期二下午五點)
期中考
在課堂中舉行(一張考試紙的題目)
期末專題
期末專題相當於2~3個作業的量，期末於課堂上做簡短的發表，適合探討的課題：
- 由飛航資料取得的系統識別碼為UAV-TT或UAV-MC，與預測資料做比較
- 評估UAV-MC航空器的安定性導數(或你喜歡的飛機)
- 依自動導航系統對UAV-MC設計一縱向/側向/航道，
以及使用AEROSIM系統展示您的成果(譯註：AEROSIM是一家製作飛行模擬軟硬體的公司，其網址http://aerosim.com )
- 依您所提議
教科書
推薦讀物：Etkin, Bernard與Lloyd Duff Reid.著《航空器動力學:穩定性及控制》第三版 美國紐約： 1995年Wiley出版 ISBN: 0471034185
推薦讀物：Nelson, Robert C. 著《航空器穩定性及自動導航系統》第二版 美國麻薩諸塞州波士頓： 1997年麥格羅•希爾出版 ISBN: 0070462739.
推薦讀物：Cook, M. V. 著《航空器動力學原則》英國倫敦： 1997年Arnold出版 ISBN: 0340632003.
Perkins, C.與R. Hage. 著《飛機性能穩定性及控制》第一版美國紐約： 1949年Wiley出版 ISBN: 047168046X.
Stevens, B.與F. Lewis. 著《航空器控制與模擬》第二版 美國紐約： 2003年Wiley-Interscience出版 ISBN: 0471371459
Blakelock, John H. 著《航空器與飛彈的自動控制》第二版 美國紐約： 1991年Wiley-Interscience出版 ISBN: 0471506516.
Collinson, R. P. G. 著《飛機航電系統概論》第二版 美國紐約： 2002年Springer出版 ISBN: 1402072783
Franklin, Gene F.與J. David Powell與Abbas Emami-Naeini. 著《動態系統迴授控制》第四版 美國新澤西州Upper Saddle River： 2002年Prentice Hall出版 ISBN: 0130323934
McRuer, Duane, Irving Ashkenas與Dunstan Graham. 著《航空器動力學及自動控制》 美國新澤西州普林斯頓： 1973年普林斯頓大學評論出版 ISBN: 0691080836.
Roskam, Jan. 著《航空器飛行動力學及自動飛行控制》 美國堪薩斯州Lawrence： 2001年Darcorporation出版 ISBN: 1884885179.
Bryson, Arthur E. 著《太空船及航空器控制》 美國新澤西州普林斯頓：1994年普林斯頓大學評論出版 ISBN: 0691087822.
Abzug, M.與E. Larrabee. 著《飛行器穩定性及控制》第二版 美國紐約： 2002年劍橋大學評論出版 ISBN: 0521809924.
McCormick, B. 著《空氣動力學、航空學、飛行力學》第二版 美國紐約： 1994年Wiley出版 ISBN: 0471575062.
Objectives
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Static and dynamic analysis of aircraft motion
-
Sensors/actuators/dynamics/control simulation
-
Classical and state space control approaches
-
Example driven
| 2 |
Static Analysis |
| 6 |
Dynamic Analysis |
| 2 |
Key Stability Derivatives |
| 2 |
Modeling and System ID |
| 2 |
Introduction to State Space Control Techniques |
| 3 |
Longitudinal Autopilot |
| 3 |
Lateral Autopilot |
Grading
| Homework |
40% |
| Midterm |
30% |
| Final Project |
30% |
Homework
Problem sets out every other Tuesday (due 2 weeks later at 5 pm).
Midterm
In class (1 sheet).
Final Project
Equivalent to 2-3 homeworks. Short in-class presentation at the end. Possible topics:
- System ID UAV-TT or UAV-MC from flight data and compare with expectations
- Evaluate the stability derivatives of the UAV-MC (or your favorite airplane)
- Design a longitudinal/lateral/path following autopilot for the UAV-MC and demonstrate
its performance in AEROSIMTM
- Your suggestion
Textbooks
Recommended: Etkin, Bernard, and Lloyd Duff Reid. Dynamics of Flight: Stability and Control. 3rd ed. New York: Wiley, 1995. ISBN: 0471034185.
Recommended: Nelson, Robert C. Flight Stability and Automatic Control. 2nd ed. Boston, MA: McGraw Hill, 1997. ISBN: 0070462739.
Recommended: Cook, M. V. Flight Dynamics Principles. London: Arnold, 1997. ISBN: 0340632003.
Perkins, C., and R. Hage. Airplane Performance Stability and Control. 1st ed. New York: Wiley, 1949. ISBN: 047168046X.
Stevens, B., and F. Lewis. Aircraft Control and Simulation. 2nd ed. New York: Wiley-Interscience, 2003. ISBN: 0471371459.
Blakelock, John H. Automatic Control of Aircraft and Missiles. 2nd ed. New York: Wiley-Interscience, 1991. ISBN: 0471506516.
Collinson, R. P. G. Introduction to Avionics Systems. 2nd ed. New York: Springer, 2002. ISBN: 1402072783.
Franklin, Gene F., J. David Powell, and Abbas Emami-Naeini. Feedback Control of Dynamic Systems. 4th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002. ISBN: 0130323934.
McRuer, Duane, Irving Ashkenas, and Dunstan Graham. Aircraft Dynamics and Automatic Control. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1973. ISBN: 0691080836.
Roskam, Jan. Airplane Flight Dynamics and Automatic Flight Controls. Lawrence, KS: Darcorporation, 2001. ISBN: 1884885179.
Bryson, Arthur E. Control of Spacecraft and Aircraft. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1994. ISBN: 0691087822.
Abzug, M., and E. Larrabee. Airplane Stability and Control. 2nd ed. New York: Cambridge University Press, 2002. ISBN: 0521809924.
McCormick, B. Aerodynamics, Aeronautics, and Flight Mechanics. 2nd ed. New York: Wiley, 1994. ISBN: 0471575062.
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