前言 随动系统广泛应用于国防、制造业、船舶、航空及航天等领域,并在武器装备中发挥着重要作用。在防空领域,随动系统是防空武器系统的重要组成部分,其主要作用是解决武器系统对目标的瞄准跟踪问题,其性能好坏直接决定着武器装备的作战效能。随着控制技术的不断发展,防空武器的目标性能也在从低速向高速、从小机动向大机动的方向发展,这就要求武器系统能够适应战场环境的变化,不断提升瞄准系统的性能,从而推动随动系统向着数字化、大功率、高精度、快速的方向发展。 本书针对防空武器装备随动系统的发展以及结构特点,在深入研究多型防空导弹随动系统的基础上,结合作者多年从事地空导弹发射设备教学的经验,从原理、设计和应用的角度详细介绍了随动系统的概念、组成、工作原理、设计思路与方法等专业理论知识,内容丰富翔实,理论联系实际。 全书共11章。第1章介绍了随动系统的发展及应用、基本概念、设计内容及总体设计要求等基本内容; 第2章介绍了随动系统主要速度测量元件以及角位置测量元件; 第3章介绍了信号选择电路、信号转换电路、信号放大电路的组成以及工作原理; 第4章介绍了交磁电动机放大机、可控硅功率放大装置、脉冲宽度调制(PWM)功率放大器等随动系统功率放大装置的结构、工作原理以及应用; 第5章介绍了直流伺服电动机、交流伺服电动机、步进电动机等随动系统执行元件的结构、工作原理以及主要特性; 第6章介绍了随动系统的元件误差、动态误差和稳态误差分析以及数字随动系统的量化误差; 第7章介绍了随动系统的典型环节数字模型、随动系统性能指标以及性能指标与系统特性的关系; 第8章介绍了随动系统稳态设计中的控制方案选择、典型负载分析与折算、执行电动机的选择和传动装置的确定、测量元件的选择、选择级的设计以及放大装置的选择; 第9章介绍了随动系统动态设计中的基于相角裕量的设计方法、基于希望特性的设计方法以及数字控制器设计; 第10章介绍了非线性系统的特征以及干摩擦、机械结构谐振和传动间隙等随动系统的非线性分析; 第11章详细介绍了发射架模拟随动系统以及高精度位置数字随动系统设计的应用案例。 本书的成稿,得到了空军工程大学防空反导学院发射系统教研室领导和关心此书编著的同事们的支持和帮助,是教研室集体的心血和创作的成果,也是作者多年从事地空导弹发射设备教学工作的总结。 本书的出版得到了军队“2110工程”以及清华教材资助项目的资助,在此表示衷心感谢。在本书的编写过程中引用了许多专家学者的研究成果,对列入或未列入参考文献的专家学者在该领域所做出的贡献和无私奉献表示崇高的敬意,对能引用他们的成果感到十分荣幸并表示由衷的感谢。 限于编者的水平,错误和不妥之处在所难免,恳请广大读者批评指正。 编者 2020年3月于空军工程大学防空反导学院