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第一章航空发动机控制及其发展简介
介绍航空发动机工作原理，引出航空发动机控制的目的和要求、控制系统组成和基本原理、发展和设计要求。
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●1.1航空发动机工作原理与控制要求简介
介绍航空发动机工作原理，以自动控制的基本知识结合作为被控对象的航空发动机特征，引出航空发动机控制的目的和要求。
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●1.2航空发动机控制系统组成和基本原理
对比机械液压式控制系统和数字式电子控制系统，介绍航空发动机控制系统的系统组成、基本原理。
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●1.3航空发动机控制的发展
从多角度分析航空发动机控制系统的发展方向，介绍航空发动机控制系统的未来趋势。
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●1.4航空发动机控制系统设计要求
介绍航空发动机控制系统的性能，工作环境，安全性，可靠性，维修性，保障性，测试性的各项设计要求。
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第二章航空发动机使用性能与控制规律
讲解航空发动机理想循环、实际循环和单转子、双转子发动机共同工作，引出航空发动机控制量与被控制量的选择和常用的航空发动机控制规律。
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●2.1航空发动机的理想循环分析
介绍了航空发动机控制相关的气动函数和相似参数，通过讲解航空发动机理想循环，引出对理想循环有效功与热效率的讨论。
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●2.2航空发动机有效功与热效率的影响因素
对比理想循环与实际循环，介绍航空发动机有效功与热效率的影响因素。
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●2.3单轴发动机的共同工作
通过了解单轴发动机的共同工作的条件，分析共同工作在发动机各部件之间的体现，进而绘制共同工作线，讨论发动机控制量与被控制量。
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●2.4双轴发动机的共同工作
通过了解双轴发动机的共同工作的条件，分析共同工作在双轴发动机各部件之间的体现，进而绘制共同工作线，讨论发动机控制量与被控制量。
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●2.5航空发动机的稳态控制规律
分析航空发动机在额定状态（中间状态，最大不加力状态）、加力状态、慢车状态、节流状态下对各被控量的稳态控制规律。
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●2.6航空发动机的过渡态控制规律
介绍航空发动机的过渡态的概念，分析地面启动、空中起动、加/减速、发动机加力接通/切断过程控制规律。
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●2.7航空发动机的可调静子控制规律
根据气流在叶栅的方向、速度和加速度，分析能量变化和运行状态，进而讨论叶片控制规律。
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●2.8航空发动机的超声速进气道与矢量喷管控制简介
基于理想绝能流动知识，分析超/亚声速气流马赫数与进气道形状的关系及控制方法，介绍二元矢量喷管、轴对称矢量喷管和流场推力矢量喷管。
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第三章航空发动机控制元件-油泵
油泵是一种能量转换装置，它将原动机的机械能转变为具有一定流量和一定压力的液体（工作介质）的能量。
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●3.1航空发动机控制元件的分类和要求
现阶段，常见的航空发动机的类型主要是活塞式航空发动机和航空涡轮发动机，活塞式航空发动机是比较早期的航空发动机，它的结构比较简单, 工作原理类似于内燃机。航空涡轮发动机有以下五类：涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮桨扇发动机。
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●3.2航空发动机控制元件的发展
为了提高发动机性能，必须应用先进的控制技术，而先进的控制技术是以先进的控制元件为基础的。因此，近十多年来许多国家为了在航空发动机上应用先进控制技术，首先对先进的控制元件进行了大量的研究。
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●3.3油泵的分类和要求
按用途航空发动机油泵可分为燃油泵、滑油泵和液压泵等；按工作原理可分为容积式油泵和动力式(非容积式)油泵。
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●3.4柱塞泵的组成和工作原理
柱塞泵由转子、 柱塞、 弹簧、 斜盘、 分油盘、 随动活塞、 盖子和壳体等组成。
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●3.5柱塞泵的供油特性
柱塞泵的运动主要是柱塞的运动，这会影响柱塞泵零件受力和供油规律。
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●3.6齿轮泵的组成和工作原理
齿轮泵由一对外啮合的齿轮、 壳体和盖板组成。 一对外啮合齿轮装在与齿顶配合的壳体中， 盖板和壳体组成密合的齿轮腔， 齿轮啮合两侧的壳体上开有进、出油口。
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●3.7齿轮泵的供油特性
齿轮泵供油量脉动的频率和幅值取决于齿数，齿轮泵供油量脉动情况。齿数越多，脉动频率越高，幅值越小。
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●3.8旋板泵的组成和工作原理
旋板泵属于容积式泵，亦称叶片泵。旋板泵比重量优于柱塞泵和齿轮泵，抗污性优于柱塞泵；供油量的调节性能比齿轮泵好，近些年来受到重视。通常用做辅助增压泵。在先进的高性能发动机上，已用做主燃油泵。
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●3.9离心泵的组成和工作原理
离心泵属于非容积式（动力式）泵。目前，离心泵在航空发动机上通常用作增压泵和大流量加力泵，亦可用作主、加力共用泵。
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●3.10离心泵的供油特性
离心泵的基本方程式表示压头与流量的关系，与叶片出口角 、转速 以及叶轮的尺寸相关。
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●3.11汽心泵的组成和工作原理
在离心泵的基础上发展了一种调节性能好、通过进口节流的离心泵，称为离心汽心泵（简称汽心泵）。这种泵在小流量时以汽心泵原理工作，在大流量时以离心泵原理工作，也即这种泵有汽心泵工作状态和离心泵工作状态。
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第四章航空发动机控制元件-敏感元件
敏感元件相当于人体的感受器官，比如我们的眼睛、鼻子、舌头、皮肤等。它的作用是测量航空发动机本身的状态参数以及外界环境条件。
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●4.1敏感元件的分类和要求
由于敏感元件的工作原理、转换方式和被测参数的不同，敏感元件的分类方法亦有所不同。
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●4.2转速敏感元件的组成和工作原理
航空上常用的转速敏感元件有机械离心式、 液压离心式、 液压式、 数字式（ 频率式） 。 前三种常用于液压机械系统中， 其输出形式一般为机械位移； 后一种常用于电子控制系统中， 其输出形式一般为频率。
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●4.3机械离心式转速敏感元件的性能
分析机械离心式转速敏感元件的性能，就是分析输出量 y 随输入量 n 和 h 的变化关系， 而这种关系是由作用在分油活门上的力的特性所决定的。
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●4.4压力敏感元件的分类和特性
压力敏感元件用来感受气体或液体的压力或压差， 在液压机械控制系统中输出机械位移或力， 但在电子控制系统中输出的是电流或电压。 常用的压力敏感元件有刚性的， 如定压活门； 也有弹性的， 如非金属材料做成的薄膜、 弹性金属材料做成的膜片、 膜盒、 膜盒组和波纹管等。
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●4.5压力比敏感元件的组成和工作原理
燃气涡轮发动机上，压力比（ 例如压气机增压比、 涡轮落压比等）是反映发动机性能的重要参数，常常需要根据它们的变化来调节供油量和喷口面积， 因此测量压力比的压力比敏感元件是一个重要的控制器元件。
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●4.6压力比敏感元件的工作特性
压力比敏感元件和压力敏感元件的主要区别就是有分压器，可见，分压器是一个关键的结构，研究压力比敏感元件的工作特性需要研究分压器的特性。
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●4.7温度敏感元件
用来测量温度的元件，称为温度敏感元件。 目前常用的温度敏感元件主要有热电式、 电阻式、 充填式和双金属片式。
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●4.8电阻式传感器
电阻式传感器是将被测量参数转换成电阻值的一类传感器，可用于位移、力、压力、扭矩、温度等物理量的测量。
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●4.9电感式传感器
电感式传感器基本原理是利用线圈自感或互感的变化，实现非电量的测量。可以用来测量位移、力、压力、振动等参数。电感式传感器分为自感式传感器和互感式传感器两类。
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●4.10磁电式传感器
磁电式传感器是通过磁电作用将被测量转换为感应电动势的传感器。基本原理是利用电磁感应定律。
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●4.11热电偶传感器
热电偶具有测温范围大、性能稳定、信号可远距离传输、结构简单、使用方便等特点。广泛地应用于发动机高温燃气的温度测量。
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●4.12光电和光纤传感器
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。光纤（光导纤维），是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而制成的光传导元件。光纤不仅能作为信息传输媒介，而且还可以作为敏感元件。
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第五章航空发动机控制元件-放大元件
放大元件是航空发动机控制系统的重要组成部分。在控制系统中，由于敏感元件输出信号能量微弱，不足以直接驱动负载（执行机构），例如柱塞泵的斜盘、燃油计量装置、汽心泵进口节流阀等，因此，需要一定的装置将敏感元件的信号转换为具有更大能量的信号，以驱动负载，这一装置称为放大元件。
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●5.1滑阀的分类
在讨论滑阀的特性时，“滑阀”的含义包括滑阀、衬套和油路。滑阀可以在衬套中沿轴向移动，滑阀上凸台的作用是遮蔽或打开衬套上的窗口。当滑阀移动时，打开由凸台控制的衬套上的窗口，所打开的窗口轴向尺寸称为开度，打开的面积为液体的流通面积，也称为节流面积，节流面积的大小取决于滑阀的轴向位移、窗口的形状及尺寸和窗口数目。
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●5.2基本滑阀式液压放大器组成和工作原理
滑阀式液压放大器是在航空发动机机械液压式控制器中，例如在发动机转速控制器、流量控制器、加速控制器中，广泛应用的一种液压放大器。
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●5.3比例反馈滑阀式液压放大器组成和工作原理
比例反馈滑阀式液压放大器由基本滑阀式放大器和机械反馈装置构成。反馈装置包括反馈套筒和反馈杠杆，反馈套筒通过反馈杠杆与调节活塞相连。滑阀凸台位移和反馈套筒位移共同控制反馈套筒上的节流窗口的开度。
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●5.4速度反馈滑阀式液压放大器组成和工作原理
带速度反馈的滑阀式液压放大器由基本的滑阀式液压放大器与速度反馈装置组成。 反馈装置包括反馈活塞、 反馈活门、 反馈杠杆、 反馈套筒及反馈节流器。
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●5.5喷嘴-挡板阀的工作原理
喷嘴-挡板阀是喷嘴-挡板式液压放大器的组成部分。与滑阀比较，喷嘴-挡板阀的优点是结构简单，制造技术要求低；灵敏度高，动态响应快；没有滑阀与衬套相对滑动的表面，对工作介质的污染不敏感，工作可靠。
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●5.6分压式液压放大器
带可变节流孔液压分压器的液压放大器也叫分压式液压放大器，此类放大器由可变节流孔式液压分压器和随动活塞组成。
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●5.7电液伺服阀
电液伺服控制系统由电伺服放大器、电液伺服阀、液压执行元件及反馈装置等组成。
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第六章航空发动机控制元件-执行元件
执行元件在航空发动机控制系统里的作用是：根据控制器输出的控制信息，完成对被控对象控制作用的装置，如发动机导叶控制装置，喷口控制装置；将电能或流体能量转换成机械能或其他能量形式；改变被控对象的运动状态或其他状态，如温度、压力等。
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●6.1液压缸的组成和工作原理
液压缸是将液压能转变为机械能、做直线往复运动（或摆动）的液压执行元件。液压缸可分为活塞式、柱塞式和转叶式三大类。
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●6.2液压缸的特性
在液压缸的设计和仿真中，根据液压缸的结构形式，以及在系统中输入量和输出量的不同，液压缸可表示成不同的典型环节。
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●6.3伺服电动机的分类和特点
伺服电动机，又称为控制电机，比电动机多了两个字“伺服”。伺服—词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当成得心应手的驯服工具，使其服从控制信号的要求而动作。伺服电动机工作系统成为伺服系统。
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●6.4步进电动机的结构和工作原理
步进电动机又称脉冲电动机，它是由脉冲信号控制的一种特殊电动机。对应于每一个电脉冲，电动机将产生一个恒定量的步进运动，即产生一个恒定量的角位移。
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●6.5伺服作动控制系统工作原理
在发动机控制系统中， 伺服作动控制是最基本的执行机构控制方式， 应用于燃油计量阀开度调节、 发动机进气叶片角度调节、 发动机尾喷口喉道面积控制及矢量喷口的矢量角控制。
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●6.6典型的伺服作动回路
压气机导叶控制装置主要由双电液伺服阀、 转换活门、 转换电磁阀、接近开关等组成， 采用双电液伺服阀互为备份的控制方案， 通过控制转换模块进行切换。压气机导叶控制为位置单回路控制， 以主备方式工作， 采用数字PI 控制， 它的计算周期为 5ms， 电液伺服阀驱动采用的是模拟电路方案。
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第七章航空发动机健康管理技术
执行元件在航空发动机控制系统里的作用是：根据控制器输出的控制信息，完成对被控对象控制作用的装置，如发动机导叶控制装置，喷口控制装置；将电能或流体能量转换成机械能或其他能量形式；改变被控对象的运动状态或其他状态，如温度、压力等。
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●7.1航空发动机健康管理需求
航空发动机控制系统还要实现对发动机全寿命的故障诊断、故障隔离、健康预测与管理。
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●7.2航空发动机故障分类与典型故障
航空发动机故障的各种类型与常见的典型故障介绍，包括发动机气路故障、子系统故障等。
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●7.3航空发动机故障诊断技术
介绍航空发动机常见的故障诊断技术，包括基于数据的故障诊断技术、基于模型的故障诊断技术等。
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●7.4航空发动机健康管理中的预测技术
介绍了航空发动机健康管理中预测技术的四个优点，预测技术的要求，并且介绍了五种预测方法。。
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●7.5航空发动机健康管理传感器
介绍了航空发动机健康管理传感器的应用背景，以及各种传感器的工作原理。
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●7.6航空发动机健康管理系统组成
航空发动机健康管理系统由机载健康管理和构成，对两大组成部分分别进行了介绍。
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●7.7航空发动机健康管理技术现状
首先介绍了用户对航空发动机健康管理的两个方面的要求，接着介绍了航空发动机健康管理技术的研究背景，然后从国外、国内两个方面简要介绍了航空发动机健康管理技术现状。