Custom Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles)

Реализуйте угловое представление ветра шести уравнений степеней свободы движения пользовательской переменной массы

Библиотека

Уравнения Motion/6DOF

Описание

Для описания используемой системы координат и поступательная динамика, см. описание блока для блока Custom Variable Mass 6DOF Wind (Quaternion).

Отношение между углами ветра, [μ γ χ] T, может быть определено путем решения уровней ветра в зафиксированную ветром координатную систему координат.

[pwqwrw]=[μ˙00]+[1000потому чтоμsinμ0sinμпотому чтоμ][0γ˙0]+[1000потому чтоμsinμ0sinμпотому чтоμ][потому чтоγ0sinγ010sinγ0потому чтоγ][00χ˙]J1[μ˙γ˙χ˙]

Инвертирование J затем дает необходимое отношение, чтобы определить вектор уровня ветра.

[μ˙γ˙χ˙]=J[pwqwrw]=[1(sinμtanγ)(потому чтоμtanγ)0потому чтоμsinμ0sinμпотому чтоγпотому чтоμпотому чтоγ][pwqwrw]

Зафиксированные телом угловые уровни связаны с зафиксированным ветром угловым уровнем следующим уравнением.

[pwqwrw]=DMCwb[pbβ˙sinαqbα˙rb+β˙потому чтоα]

Используя это отношение в уравнениях вектора уровня ветра, дает отношение между вектором уровня ветра и зафиксированными телом угловыми уровнями.

[μ˙γ˙χ˙]=J[pwqwrw]=[1(sinμtanγ)(потому чтоμtanγ)0потому чтоμsinμ0sinμпотому чтоγпотому чтоμпотому чтоγ]DMCwb[pbβ˙sinαqbα˙rb+β˙потому чтоα]

Параметры

Основной

Units

Задает модули ввода и вывода:

Модули

Силы

Момент

Ускорение

Скорость

Положение

Масса

Инерция

Metric (MKS)

Ньютон

Ньютон-метр

Метры в секунду придали квадратную форму

Метры в секунду

Метры

Килограмм

Килограммометр придал квадратную форму

English (Velocity in ft/s)

Фунт

Фунт ноги

Ноги в секунду придали квадратную форму

Ноги в секунду

Футы

Краткий заголовок

Отложите нога придала квадратную форму

English (Velocity in kts)

Фунт

Фунт ноги

Ноги в секунду придали квадратную форму

Узлы

Футы

Краткий заголовок

Отложите нога придала квадратную форму

Mass Type

Выберите тип массы, чтобы использовать:

Fixed

Масса является постоянной в течение симуляции.

Simple Variable

Масса и инерция варьируются линейно как функция массового уровня.

Custom Variable

Масса и изменения инерции настраиваемы.

Custom Variable выбор соответствует ранее описанным уравнениям движения.

Representation

Выберите представление использованию:

Wind Angles

Используйте углы ветра в рамках уравнений движения.

Quaternion

Используйте кватернионы в рамках уравнений движения.

Wind Angles выбор соответствует ранее описанным уравнениям движения.

Initial position in inertial axes

Трехэлементный вектор для начального местоположения тела в плоской Наземной системе координат.

Initial airspeed, sideslip angle, and angle of attack

Трехэлементный вектор, содержащий начальную скорость полета, начальный угол заноса и начальный угол нападения.

Initial wind orientation

Трехэлементный вектор, содержащий начальные углы ветра [банк, курс полета, и направляющийся], в радианах.

Initial body rotation rates

Трехэлементный вектор для начальной буквы зафиксированные телом угловые уровни, в радианах в секунду.

Include mass flow relative velocity

Установите этот флажок, чтобы добавить массовый скоростной порт родственника потока. Это - относительная скорость, при которой масса аккумулируется или удаляется.

Include inertial acceleration

Установите этот флажок, чтобы включить дополнительный выходной порт для ускорений в зафиксированных телом осях относительно инерционной системы координат. Вы обычно соединяете этот сигнал с акселерометром.

Атрибуты состояния

Присвойте уникальное имя каждому состоянию. Используйте имена состояния вместо путей к блоку в течение процесса линеаризации.

  • Чтобы присвоить имя к одному состоянию, введите уникальное имя между кавычками, например, 'velocity'.

  • Чтобы присвоить имена к нескольким состояниям, введите разграниченный запятой список, окруженный фигурными скобками, например, {'a', 'b', 'c'}. Каждое имя должно быть уникальным.

  • Если параметр пуст (' '), никакое присвоение имени не происходит.

  • Имена состояния применяются только к выбранному блоку параметром имени.

  • Количество состояний должно разделиться равномерно среди количества имен состояния.

  • Можно задать меньше имен, чем состояния, но вы не можете задать больше имен, чем состояния.

    Например, можно задать два имени в системе с четырьмя состояниями. Имя применяется к первым двум состояниям и второму имени к последним двум состояниям.

  • Чтобы присвоить имена состояния с переменной в рабочей области MATLAB®, введите переменную без кавычек. Переменная может быть вектором символов, массивом ячеек или структурой.

Position: e.g., {'Xe', 'Ye', 'Ze'}

Задайте имя положения для состояния.

Значением по умолчанию является ' '.

Velocity: e.g., 'V'

Задайте скоростное имя для состояния.

Значением по умолчанию является ' '.

Incidence angle: e.g., 'alpha'

Задайте имя угла установки для состояния.

Значением по умолчанию является ' '.

Sideslip angle: e.g., 'beta'

Задайте угловое имя заноса для состояния.

Значением по умолчанию является ' '.

Wind orientation: e.g., {'mu', 'gamma', 'chi'}

Задайте имя ориентации ветра для состояния. Этот параметр появляется, если параметр Representation устанавливается на Wind Angles.

Значением по умолчанию является ' '.

Body rotation rates: e.g., {'p', 'q', 'r'}

Задайте имя уровней вращения тела для состояния.

Значением по умолчанию является ' '.

Вводы и выводы

Входной параметрТип размерностиОписание

Сначала

ВекторСодержит эти три приложенных силы в зафиксированных ветром осях.

Второй

ВекторСодержит три прикладных момента в зафиксированных телом осях (+/-).

Треть (Необязательно)

ВекторСодержит одну или несколько скоростей изменения массы (положительный, если аккумулируется, отрицательный, если удалено).

Четвертый

СкалярСодержит массу.

Пятый

3х3 матрица Применяется к скорости изменения матрицы тензора инерции в зафиксированных телом осях.

Шестой

3х3 матрицаПрименяется к матрице тензора инерции в зафиксированных телом осях.

Седьмой (Необязательно)

1 1 m массивомСодержит одну или несколько относительных скоростей, при которых масса аккумулируется к или удаляется от тела в осях ветра. m является три раза размером третьего входного вектора.
Вывод Тип размерностиОписание

Сначала

Трехэлементный векторСодержит скорость в плоской Наземной системе координат.

Второй

Трехэлементный вектор Содержит положение в плоской Наземной системе координат.

Треть

Трехэлементный вектор Содержит углы поворота ветра [банк, курс полета, направляясь], в ±pi, в радианах.

Четвертый

3х3 матрица Применяется к координатному преобразованию от плоских Наземных осей до зафиксированных ветром осей.

Пятый

Трехэлементный векторСодержит скорость в зафиксированной ветром системе координат.

Шестой

Двухэлементный векторСодержит угол нападения и угол заноса, в радианах.

Седьмой

Двухэлементный векторСодержит скорость изменения угла нападения и скорость изменения угла заноса, в радианах в секунду.

Восьмой

Трехэлементный вектор Содержит угловые уровни в зафиксированных телом осях, в радианах в секунду.

Девятый

Трехэлементный вектор Содержит угловые ускорения в зафиксированных телом осях, в радианах в секунду придал квадратную форму.

Десятый

Трехэлементный вектор Содержит ускорения в зафиксированных телом осях относительно системы координат тела.

Одиннадцатый (Необязательно)

Трехэлементный вектор Содержит ускорения в зафиксированных телом осях относительно инерционной системы координат (плоская Земля). Вы обычно соединяете этот сигнал с акселерометром.

Предположения и ограничения

Блок принимает, что приложенные силы действуют в центре тяжести тела.

Ссылки

Стивенс, Брайан, и Франк Льюис, управление самолетом и Simulation, Second Edition, John Wiley & Sons, 2003.

Zipfel, Питер Х., моделирование и симуляция космической динамики аппарата. Второй выпуск, образовательный ряд AIAA, 2007.

Введен в R2006a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте