Crossover Pilot Model

Представляйте перекрестную экспериментальную модель

Библиотека

Экспериментальные модели

Описание

Блок Crossover Pilot Model представляет экспериментальную модель, описанную в Математических моделях Человеческого Экспериментального Поведения. (Для получения дополнительной информации см. [1]). Эта экспериментальная модель является одним входом, одна выходная модель (SISO), которая представляет некоторые аспекты поведения человека при управлении самолетом. При моделировании человеческих экспериментальных моделей используйте этот блок в большей точности, чем обеспеченный блоком Tustin Pilot Model. Этот блок также менее точен, чем блок Precision Pilot Model.

Перекрестная Модель учитывает объединенную динамику пилота - человека и самолета, с помощью следующей формы вокруг частоты среза:

$Y_{p} Y_{c} = \frac{ω_{c} e^{- τ s}}{s} .$

В этом уравнении:

Переменная	Описание
_Yp	Экспериментальная передаточная функция.
_Yc	Передаточная функция самолета.
_ωc	Частота среза.
τ	Транспортное время задержки вызывается экспериментальной нейромускульной системой.

Если динамика самолета (_Yc) изменение, _Yp изменяется соответственно. Из возможностей, предоставленных в параметре Type of control, задайте динамику самолета. Предыдущая таблица приводит возможные типы управления, которое можно выбрать для самолета.

Примечание

Этот блок допустим только вокруг частоты среза. Это не допустимо для дискретных входных параметров, таких как шаг.

Этот блок имеет нелинейное поведение. Если вы хотите линеаризовать блок (например, с одним из Simulink^® linmod функции), вы можете должны быть изменить порядок аппроксимации Паде. Реализация блока Crossover Pilot Model включает блок Simulink Transport Delay с набором параметра Pade order (for linearization) к 2 по умолчанию. Чтобы изменить это значение, используйте set_param функция, например:

set_param(gcb,'pade','3')

Параметры

Type of control

Из списка выберите одну из следующих опций, чтобы задать тип контроля динамикой, который вы хотите, чтобы пилот имел для самолета.

Опция (передаточная функция управляемого элемента) Передаточная функция управляемого элемента (_Yc) Передаточная функция пилота (_Yp) _Yc _Yp Примечания

Опция (передаточная функция управляемого элемента)	Передаточная функция управляемого элемента (_Yc)	Передаточная функция пилота (_Yp)	_Yc _Yp	Примечания
`Proportional`	$K_{c}$	$\frac{K_{p} e^{- τ s}}{s}$	$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$
`Rate or velocity`	$\frac{K_{c}}{s}$	$K_{p} e^{- τ s}$	$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$
`Spiral divergence`	$\frac{K_{c}}{T_{I} s - 1}$	$K_{p} e^{- τ s}$	$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{(T_{I} s - 1)}$
`Second order - Short period`	$\frac{K_{c} ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$	$\frac{K_{p} e^{- τ s}}{T_{I} s + 1}$	$\begin{array}{l} \frac{K_{c} ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}} \times \\ \frac{K_{p} e^{- τ s}}{T_{I} s + 1} \end{array}$	Короткий период, с $ω_{n} > 1 / τ$
`Acceleration (*)`	$\frac{K_{c}}{s^{2}}$	$K_{p} s e^{- τ s}$	$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$
`Roll attitude (*)`	$\frac{K_{c}}{s (T_{I} s + 1)}$	$K_{p} (T_{L} s + 1) e^{- τ s}$	$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$	С _TL ≈ _TI
`Unstable short period(*)`	$\frac{K_{c}}{(T_{I 1} s + 1) (T_{I 2} s - 1)}$	$K_{p} (T_{L} s + 1) e^{- τ s}$	$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{(T_{I 2} s - 1)}$	С _{TL TI1}
`Second order - Phugoid(*)`	$\frac{K_{c} ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$	$K_{p} (T_{L} s + 1) e^{- τ s}$	$\frac{K_{c} K_{p} ω_{n}^{2} e^{- τ s}}{s}$	Фугоида, с $\begin{array}{l} ω_{n} ≪ 1 / τ, \\ 1 / T_{L} \approx ζ ω_{n} \end{array}$

Proportional

$K_{c}$

$\frac{K_{p} e^{- τ s}}{s}$

$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$

Rate or velocity

$\frac{K_{c}}{s}$

$K_{p} e^{- τ s}$

$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$

Spiral divergence

$\frac{K_{c}}{T_{I} s - 1}$

$K_{p} e^{- τ s}$

$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{(T_{I} s - 1)}$

Second order - Short period

$\frac{K_{c} ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$

$\frac{K_{p} e^{- τ s}}{T_{I} s + 1}$

$\begin{array}{l} \frac{K_{c} ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}} \times \\ \frac{K_{p} e^{- τ s}}{T_{I} s + 1} \end{array}$

Короткий
период,
с

ω_{n} > 1 / τ

Acceleration (*)

$\frac{K_{c}}{s^{2}}$

$K_{p} s e^{- τ s}$

$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$

Roll attitude (*)

$\frac{K_{c}}{s (T_{I} s + 1)}$

$K_{p} (T_{L} s + 1) e^{- τ s}$

$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{s}$

С
_TL ≈ _TI

Unstable short period(*)

$\frac{K_{c}}{(T_{I 1} s + 1) (T_{I 2} s - 1)}$

$K_{p} (T_{L} s + 1) e^{- τ s}$

$\frac{K_{c} K_{p} e^{- τ s}}{(T_{I 2} s - 1)}$

С
_{TL TI1}

Second order - Phugoid(*)

$\frac{K_{c} ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$

$K_{p} (T_{L} s + 1) e^{- τ s}$

$\frac{K_{c} K_{p} ω_{n}^{2} e^{- τ s}}{s}$

Фугоида,
с

\begin{array}{l} ω_{n} ≪ 1 / τ, \\ 1 / T_{L} \approx ζ ω_{n} \end{array}

* Указывает, что экспериментальная модель включает блок Derivative, который производит числовую производную. Поэтому не отправляйте прерывистый (такие как шаг) или шумный вход с блоком Crossover Pilot Model. Такие входные параметры могут вызвать крупносерийные производства, которые могут представить нестабильную систему.

Переменная	Описание
_Kc	Усиление самолета.
_Kp	Экспериментальное усиление.
τ	Экспериментальная задержка.
_Ti	Постоянная задержка.
_Tl	Ведущая константа.
ζ	Коэффициент затухания для самолета.
_ωn	Собственная частота самолета.

Calculated value

Из списка выберите одну из следующих опций, чтобы задать, которые оценивают блок, должен вычислить:

Crossover frequency — Блок вычисляет значение частоты среза. Выбирание этой опции отключает параметр Crossover frequency (rad/s).
Pilot gain — Блок вычисляет экспериментальное значение усиления. Выбирание этой опции отключает параметр Pilot gain.

Controlled element gain

Указывает, что усиление самолета управляло динамикой.

Pilot gain

Задает экспериментальное усиление.

Crossover frequency (rad/s)

Задает значение частоты среза, rad/s. Это диапазоны значений от 1 до 10 рад/с.

Pilot time delay(s)

Задает общую экспериментальную задержку, в секундах. Это значение обычно лежит в диапазоне от 0,1 с до 0,2 с.

Pilot lag constant

Задает экспериментальную постоянную задержку.

Pilot lead constant

Задает экспериментальную ведущую константу.

Вводы и выводы

Входной параметр	Тип размерности	Описание
Сначала	1 на 1	Содержит команду для сигнала, что экспериментальная модель управляет.
Второй	1 на 1	Содержит сигнал, что экспериментальная модель управляет.

Вывод	Тип размерности	Описание
Сначала	1 на 1	Содержит команду для самолета.

Ссылки

[1] Макруер, D. T. Krendel, E., математические модели человеческого экспериментального поведения. Консультативная группа на космическом научно-исследовательском AGARDograph 188, январь 1974.

Документация

Crossover Pilot Model

Библиотека

Описание

Примечание

Параметры

Вводы и выводы

Ссылки

Смотрите также

Представленный в R2012b

Документация Aerospace Blockset

Поддержка