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先进流体动力控制
作者：郭生荣，訚耀保
出版社：上海科学技术出版社
出版时间：2017-06-01
ISBN：9787547834848
定价：¥150.00
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内容简介
本书主要涉及作者多年来所从事的飞行器和重大装备伺服机构电气液伺服控制基础理论和应用技术的*新研究成果。内容包括：飞行器和重大装备的极限环境，如极端温度（极端高温、极端低温）、振动、冲击和离心加速度；电液伺服阀基本原理；气动伺服阀基本原理；电气液伺服控制理论；极端温度（极端高温、极端低温）下的电液伺服阀基础理论；振动、冲击环境下电液伺服阀基础理论和分析实例；离心加速度环境下电液伺服阀数学模型和分析实例；基于力矩马达综合刚度的电液伺服阀设计方法；基于幅值裕度的电液伺服阀优化设计方法；带补偿节流器的电液伺服阀新结构；带阻尼节流器和液容的新型电液伺服阀；极限环境下电液伺服阀的故障与对策实例；非对称电液伺服控制技术；非对称气动伺服阀的基本原理；高速气动控制。
作者简介
郭生荣，研究员，中航工业首席技术专家，国防973首席专家。主要从事航空机电及液压技术的研究。获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项、二等奖4项、三等奖5项。訚耀保，同济大学机械与能源工程学院教授、博士生导师。多年来，参与多个国家重点国防型号研制工作，先后担任某重点国防工程小组组长、高级工程师和两种地空导弹液压能源系统主管设计师。从事*环境下流体传动与控制的基础理论研究，取得了导弹燃气涡轮泵液压能源与伺服控制多项关键技术突破，详细研究了非对称气动伺服阀及高速气动控制理论、先进流体测试技术（超声波流量计与雷达液位计）和液压与气动基本理论等。日本国立埼玉大学博士研究生毕业，获博士（工学）学位，曾在日本东京计器株式会社任研究职。主要著作有《*环境下的电液伺服控制理论及应用技术》《海洋波浪能综合利用——发电原理与装置》等。
目录
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 导弹舵机系统技术
1.2.1 导弹技术的发展
1.2.2 导弹的组成
1.3 火箭飞行控制技术
1.3.1 火箭的原理
1.3.2 火箭的历史
1.3.3 火箭的分类
1.3.4 运载火箭
1.4 航天飞机控制技术
1.5 先进流体动力控制技术
1.5.1 概述
1.5.2 国外研究现状
1.5.3 我国研究与发展现状
参考文献
第2章 工作介质
2.1 液压油
2.2 磷酸酯液压油
2.3 喷气燃料（燃油）
2.4 航天煤油
2.5 自然水（淡水与海水）
2.6 压缩气体（空气、氮气、惰性气体）
2.7 燃气发生剂
参考文献
第3章 液压蓄能器系统
3.1 液压蓄能器
3.1.1 液压蓄能器的分类、原理及功用
3.1.2 蓄能器的容量
3.1.3 蓄能器的结构和工作原理
3.1.4 蓄能器的应用
3.2 液压蓄能器系统案例
3.2.1 液压蓄能器用于储存能量时的分析案例
3.2.2 液压蓄能器用于吸收脉动压力时的分析案例
3.2.3 液压蓄能器用于吸收冲击压力时的案例
3.2.4 液压蓄能器用于吸收系统管路热膨胀的案例
3.2.5 液压蓄能器性能试验及换算案例
3.3 温度环境下的飞行器液压蓄能器与气瓶特性
3.3.1 温度下的应用
3.3.2 真实气体的范德瓦尔斯方程
3.3.3 高压气瓶充气质量
3.3.4 高压气瓶和气腔的气体压力特性
3.3.5 蓄能器特性
3.3.6 结论
参考文献
第4章 飞行器电液伺服控制技术
4.1 概述
4.1.1 发展概况
4.1.2 机载电液控制技术
4.1.3 发展动向
4.1.4 新材料——电液技术进化的重要促成因素
4.1.5 电流变流体技术
4.2 弹性O形圈密封技术
4.2.1 O形圈的构型和密封原理
4.2.2 O形圈密封的特点
4.2.3 O形圈材料
4.2.4 O形圈的选取和设计
4.2.5 O形圈的保护和故障防止
4.3 飞行器电液伺服技术
4.3.1 大功率
4.3.2 高压、高温
4.3.3 高速
4.3.4 高可靠性
4.3.5 数字化、信息化
4.4 防空导弹控制执行系统
4.4.1 设计综合要求
4.4.2 必要性、可行性论证过程
4.4.3 设计准则
4.4.4 性能试验
4.4.5 结论
4.5 防空导弹辅助能源
4.5.1 能源方案分类
4.5.2 应用实例
4.6 飞行器燃气涡轮泵液压能源应用技术
4.6.1 燃气初级能源的应用
4.6.2 燃气涡轮泵的应用
4.6.3 燃气涡轮泵液压系统工作区域
4.7 液压舵机系统功率匹配设计
4.7.1 液压舵机系统负载模型
4.7.2 伺服机构输出特性与负载轨迹匹配
4.7.3 实际舵机系统能源需求状况
4.7.4 工作压力变化因素与系统频率特性
参考文献
第5章 飞机液压能源系统
5.1 概述
5.1.1 液压系统的定义
5.1.2 液压能源系统的功能要求
5.1.3 主流机型的液压能源系统液压泵分配比较
5.2 飞机液压系统热分析与油液温度控制技术
5.2.1 飞机液压系统热分析基础
5.2.2 飞机液压系统静态热分析建模与静态温度计算方法
5.2.3 飞机液压系统动态热分析建模与动态温度计算方法
参考文献
第6章 海洋波浪能摆式能量转换元件
6.1 概述
6.2 摆式能量转换原理及其波浪能发电系统
6.3 波浪能与液压能的转换元件
6.3.1 波浪能转换元件结构
6.3.2 数学模型
6.3.3 关键技术
6.4 实践案例
参考文献
第7章 液压泵
7.1 概述
7.2 基本特性
7.2.1 压力
7.2.2 排量和流量
7.2.3 功率
7.2.4 效率
7.3 数学模型与基本方程
7.3.1 轴向柱塞泵
7.3.2 外啮合齿轮泵
7.4 考虑热传递的恒压柱塞泵温度特性评价
7.4.1 柱塞泵效率特性
7.4.2 考虑热传递时的柱塞泵特性
7.4.3 模型仿真实例
7.5 液压泵的选型
参考文献
第8章 非对称液压阀控非对称液压缸动力机构
8.1 零开口非对称液压阀控非对称液压缸的动力机构
8.1.1 液压缸换向前后的压力突变
8.1.2 负载边界
8.2 非对称液压阀控制系统速度增益特性
8.2.1 零开口阀控液压缸动力机构速度增益特性
8.2.2 正开口阀控液压缸动力机构速度增益特性
8.2.3 负载力边界
8.2.4 实践案例
8.3 液压缸和气缸的固有频率
8.3.1 液压缸和气缸的分类
8.3.2 活塞初始位置对气缸固有频率的影响
8.3.3 活塞初始位置对液压缸固有频率的影响
8.3.4 液压缸系统和气动气缸系统比较
8.4 对称不均等正开口液压滑阀
8.4.1 对称不均等液压滑阀及其压力特性
8.4.2 零位压力值及零位泄漏量
8.4.3 应用事例
参考文献
第9章 喷嘴挡板式电液伺服阀
9.1 喷嘴挡板式电液伺服阀及其演变过程
9.1.1 电液控制技术
9.1.2 电液伺服阀的历史
9.1.3 电液伺服阀结构演变过程
9.1.4 环境下的电液伺服元件
9.2 喷嘴挡板式电液伺服阀工作原理
9.3 力反馈电液伺服阀的基本方程
9.3.1 永磁式力矩马达的基本方程
9.3.2 双喷嘴挡板阀的基本方程
9.3.3 衔铁组件的力矩方程
9.3.4 主阀芯力平衡方程
9.4 力反馈电液伺服阀的传递函数
参考文献
第10章 射流管电液伺服阀
10.1 概述
10.2 射流伺服阀国外专利
10.3 射流伺服阀在航空飞行器上的应用
10.4 射流伺服阀基本原理与结构
10.4.1 分类及工作原理
10.4.2 结构与特点
10.5 射流管伺服阀射流前置级压力特性
10.5.1 接收器接收孔的接收面积
10.5.2 射流管前置级模型与压力特性
10.5.3 射流旋涡与射流负压现象
10.5.4 阀体疲劳寿命定量计算
10.6 射流管伺服阀零偏零漂产生机理与抑制措施
10.6.1 零偏零漂的定义及其产生机理
10.6.2 零偏零漂抑制措施
10.6.3 实践案例
10.7 三维离心环境下射流管伺服阀的零偏特性
10.7.1 三维离心环境下射流管伺服阀力学模型
10.7.2 三维离心环境下射流管伺服阀的零偏值
10.7.3 案例讨论
10.7.4 三维离心环境下零偏的抑制措施
参考文献
第11章 电液伺服阀优化设计
11.1 基于幅值裕度的电液伺服阀优化设计
11.1.1 概述
11.1.2 理论分析
11.1.3 优化设计
11.2 电液伺服阀力矩马达综合刚度优化设计
11.2.1 概述
11.2.2 理论分析
11.2.3 力矩马达设计
11.3 带补偿节流器的电液伺服阀
11.3.1 结构原理
11.3.2 理论分析
11.3.3 特性分析
11.4 非对称喷嘴挡板式单级电液伺服阀
11.4.1 喷嘴挡板式电液伺服阀结构
11.4.2 理论分析
11.4.3 应用分析
11.5 力反馈两级电液伺服阀喷嘴挡板阀的非对称性
11.5.1 喷嘴挡板初始间隙对称与不对称特性
11.5.2 喷嘴直径对称与不对称特性
参考文献
第12章 温度环境下的电液伺服阀
12.1 温度对电液伺服阀配合间隙的影响
12.2 温度对液压油黏度的影响
12.3 温度对阀腔流场的影响
12.4 温度对磁性材料的影响
12.5 试验案例及其结果分析
参考文献
第13章 振动、冲击、离心环境下的电液伺服阀
13.1 振动、冲击环境下的电液伺服阀
13.1.1 振动、冲击环境下的电液伺服阀数学模型
13.1.2 单位阶跃加速度环境下的电液伺服阀
13.1.3 单位脉冲加速度环境下的电液伺服阀
13.1.4 振动条件下的电液伺服阀
13.2 离心环境下的电液伺服阀
13.2.1 牵连运动为圆周运动时的加速度合成定理
13.2.2 离心环境为匀速圆周运动时的电液伺服阀
13.2.3 离心环境为匀加速圆周运动时的电液伺服阀
13.2.4 一维离心环境下电液伺服阀的零偏值
13.2.5 离心环境下电液伺服阀的性能
13.3 三维离心环境下的电液伺服阀特性
13.3.1 电液伺服阀的特征位移与三维离心环境
13.3.2 三维离心环境下的电液伺服阀数学模型
13.3.3 试验案例结果及其分析
13.4 振动、冲击、离心环境下电液伺服阀布局措施
参考文献
附录
附录1 南京机电液压工程研究中心特殊电液伺服阀
附录2 南京机电液压工程研究中心液压泵
1.1 概述
1.2 导弹舵机系统技术
1.2.1 导弹技术的发展
1.2.2 导弹的组成
1.3 火箭飞行控制技术
1.3.1 火箭的原理
1.3.2 火箭的历史
1.3.3 火箭的分类
1.3.4 运载火箭
1.4 航天飞机控制技术
1.5 先进流体动力控制技术
1.5.1 概述
1.5.2 国外研究现状
1.5.3 我国研究与发展现状
参考文献
第2章 工作介质
2.1 液压油
2.2 磷酸酯液压油
2.3 喷气燃料（燃油）
2.4 航天煤油
2.5 自然水（淡水与海水）
2.6 压缩气体（空气、氮气、惰性气体）
2.7 燃气发生剂
参考文献
第3章 液压蓄能器系统
3.1 液压蓄能器
3.1.1 液压蓄能器的分类、原理及功用
3.1.2 蓄能器的容量
3.1.3 蓄能器的结构和工作原理
3.1.4 蓄能器的应用
3.2 液压蓄能器系统案例
3.2.1 液压蓄能器用于储存能量时的分析案例
3.2.2 液压蓄能器用于吸收脉动压力时的分析案例
3.2.3 液压蓄能器用于吸收冲击压力时的案例
3.2.4 液压蓄能器用于吸收系统管路热膨胀的案例
3.2.5 液压蓄能器性能试验及换算案例
3.3 温度环境下的飞行器液压蓄能器与气瓶特性
3.3.1 温度下的应用
3.3.2 真实气体的范德瓦尔斯方程
3.3.3 高压气瓶充气质量
3.3.4 高压气瓶和气腔的气体压力特性
3.3.5 蓄能器特性
3.3.6 结论
参考文献
第4章 飞行器电液伺服控制技术
4.1 概述
4.1.1 发展概况
4.1.2 机载电液控制技术
4.1.3 发展动向
4.1.4 新材料——电液技术进化的重要促成因素
4.1.5 电流变流体技术
4.2 弹性O形圈密封技术
4.2.1 O形圈的构型和密封原理
4.2.2 O形圈密封的特点
4.2.3 O形圈材料
4.2.4 O形圈的选取和设计
4.2.5 O形圈的保护和故障防止
4.3 飞行器电液伺服技术
4.3.1 大功率
4.3.2 高压、高温
4.3.3 高速
4.3.4 高可靠性
4.3.5 数字化、信息化
4.4 防空导弹控制执行系统
4.4.1 设计综合要求
4.4.2 必要性、可行性论证过程
4.4.3 设计准则
4.4.4 性能试验
4.4.5 结论
4.5 防空导弹辅助能源
4.5.1 能源方案分类
4.5.2 应用实例
4.6 飞行器燃气涡轮泵液压能源应用技术
4.6.1 燃气初级能源的应用
4.6.2 燃气涡轮泵的应用
4.6.3 燃气涡轮泵液压系统工作区域
4.7 液压舵机系统功率匹配设计
4.7.1 液压舵机系统负载模型
4.7.2 伺服机构输出特性与负载轨迹匹配
4.7.3 实际舵机系统能源需求状况
4.7.4 工作压力变化因素与系统频率特性
参考文献
第5章 飞机液压能源系统
5.1 概述
5.1.1 液压系统的定义
5.1.2 液压能源系统的功能要求
5.1.3 主流机型的液压能源系统液压泵分配比较
5.2 飞机液压系统热分析与油液温度控制技术
5.2.1 飞机液压系统热分析基础
5.2.2 飞机液压系统静态热分析建模与静态温度计算方法
5.2.3 飞机液压系统动态热分析建模与动态温度计算方法
参考文献
第6章 海洋波浪能摆式能量转换元件
6.1 概述
6.2 摆式能量转换原理及其波浪能发电系统
6.3 波浪能与液压能的转换元件
6.3.1 波浪能转换元件结构
6.3.2 数学模型
6.3.3 关键技术
6.4 实践案例
参考文献
第7章 液压泵
7.1 概述
7.2 基本特性
7.2.1 压力
7.2.2 排量和流量
7.2.3 功率
7.2.4 效率
7.3 数学模型与基本方程
7.3.1 轴向柱塞泵
7.3.2 外啮合齿轮泵
7.4 考虑热传递的恒压柱塞泵温度特性评价
7.4.1 柱塞泵效率特性
7.4.2 考虑热传递时的柱塞泵特性
7.4.3 模型仿真实例
7.5 液压泵的选型
参考文献
第8章 非对称液压阀控非对称液压缸动力机构
8.1 零开口非对称液压阀控非对称液压缸的动力机构
8.1.1 液压缸换向前后的压力突变
8.1.2 负载边界
8.2 非对称液压阀控制系统速度增益特性
8.2.1 零开口阀控液压缸动力机构速度增益特性
8.2.2 正开口阀控液压缸动力机构速度增益特性
8.2.3 负载力边界
8.2.4 实践案例
8.3 液压缸和气缸的固有频率
8.3.1 液压缸和气缸的分类
8.3.2 活塞初始位置对气缸固有频率的影响
8.3.3 活塞初始位置对液压缸固有频率的影响
8.3.4 液压缸系统和气动气缸系统比较
8.4 对称不均等正开口液压滑阀
8.4.1 对称不均等液压滑阀及其压力特性
8.4.2 零位压力值及零位泄漏量
8.4.3 应用事例
参考文献
第9章 喷嘴挡板式电液伺服阀
9.1 喷嘴挡板式电液伺服阀及其演变过程
9.1.1 电液控制技术
9.1.2 电液伺服阀的历史
9.1.3 电液伺服阀结构演变过程
9.1.4 环境下的电液伺服元件
9.2 喷嘴挡板式电液伺服阀工作原理
9.3 力反馈电液伺服阀的基本方程
9.3.1 永磁式力矩马达的基本方程
9.3.2 双喷嘴挡板阀的基本方程
9.3.3 衔铁组件的力矩方程
9.3.4 主阀芯力平衡方程
9.4 力反馈电液伺服阀的传递函数
参考文献
第10章 射流管电液伺服阀
10.1 概述
10.2 射流伺服阀国外专利
10.3 射流伺服阀在航空飞行器上的应用
10.4 射流伺服阀基本原理与结构
10.4.1 分类及工作原理
10.4.2 结构与特点
10.5 射流管伺服阀射流前置级压力特性
10.5.1 接收器接收孔的接收面积
10.5.2 射流管前置级模型与压力特性
10.5.3 射流旋涡与射流负压现象
10.5.4 阀体疲劳寿命定量计算
10.6 射流管伺服阀零偏零漂产生机理与抑制措施
10.6.1 零偏零漂的定义及其产生机理
10.6.2 零偏零漂抑制措施
10.6.3 实践案例
10.7 三维离心环境下射流管伺服阀的零偏特性
10.7.1 三维离心环境下射流管伺服阀力学模型
10.7.2 三维离心环境下射流管伺服阀的零偏值
10.7.3 案例讨论
10.7.4 三维离心环境下零偏的抑制措施
参考文献
第11章 电液伺服阀优化设计
11.1 基于幅值裕度的电液伺服阀优化设计
11.1.1 概述
11.1.2 理论分析
11.1.3 优化设计
11.2 电液伺服阀力矩马达综合刚度优化设计
11.2.1 概述
11.2.2 理论分析
11.2.3 力矩马达设计
11.3 带补偿节流器的电液伺服阀
11.3.1 结构原理
11.3.2 理论分析
11.3.3 特性分析
11.4 非对称喷嘴挡板式单级电液伺服阀
11.4.1 喷嘴挡板式电液伺服阀结构
11.4.2 理论分析
11.4.3 应用分析
11.5 力反馈两级电液伺服阀喷嘴挡板阀的非对称性
11.5.1 喷嘴挡板初始间隙对称与不对称特性
11.5.2 喷嘴直径对称与不对称特性
参考文献
第12章 温度环境下的电液伺服阀
12.1 温度对电液伺服阀配合间隙的影响
12.2 温度对液压油黏度的影响
12.3 温度对阀腔流场的影响
12.4 温度对磁性材料的影响
12.5 试验案例及其结果分析
参考文献
第13章 振动、冲击、离心环境下的电液伺服阀
13.1 振动、冲击环境下的电液伺服阀
13.1.1 振动、冲击环境下的电液伺服阀数学模型
13.1.2 单位阶跃加速度环境下的电液伺服阀
13.1.3 单位脉冲加速度环境下的电液伺服阀
13.1.4 振动条件下的电液伺服阀
13.2 离心环境下的电液伺服阀
13.2.1 牵连运动为圆周运动时的加速度合成定理
13.2.2 离心环境为匀速圆周运动时的电液伺服阀
13.2.3 离心环境为匀加速圆周运动时的电液伺服阀
13.2.4 一维离心环境下电液伺服阀的零偏值
13.2.5 离心环境下电液伺服阀的性能
13.3 三维离心环境下的电液伺服阀特性
13.3.1 电液伺服阀的特征位移与三维离心环境
13.3.2 三维离心环境下的电液伺服阀数学模型
13.3.3 试验案例结果及其分析
13.4 振动、冲击、离心环境下电液伺服阀布局措施
参考文献
附录
附录1 南京机电液压工程研究中心特殊电液伺服阀
附录2 南京机电液压工程研究中心液压泵
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