Реализуйте представление кватерниона шести уравнений степеней свободы движения массы простой переменной относительно осей тела
Aerospace Blockset / уравнения Движения / 6DOF
Simple Variable Mass 6DOF (Quaternion) реализует представление кватерниона шести уравнений степеней свободы движения массы простой переменной относительно осей тела.
Для описания системы координат и поступательной динамики, см. описание для блока Simple Variable Mass 6DOF (Euler Angles). Для получения дополнительной информации об интегрировании скорости изменения вектора кватерниона см. Алгоритмы.
Блок принимает, что приложенные силы действуют в центре тяжести тела.
Fxyz(N)
— Приложенные силыПриложенные силы, заданные как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
Mxyz(N-m)
— Прикладные моментыПрикладные моменты, заданные как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
dm/dt (kg/s)
— Скорость изменения массыОдна или несколько скоростей изменения массы (положительный, если аккумулируется, отрицательный, если удалено), заданный как скаляр.
Типы данных: double
Vre (m/s)
— Относительная скоростьОдна или несколько относительных скоростей, заданных как трехэлементный вектор, в котором масса аккумулируется к или удаляется от тела в зафиксированных телом осях.
Типы данных: double
Ve (m/s)
— Скорость в плоской Наземной системе координатСкорость в плоской Наземной системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
Xe (m)
— Положение в плоской Наземной системе координатПоложение в плоской Наземной системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
φ θ ψ (rad)
— Эйлеровы углы поворотаЭйлеровы углы поворота [список, подача, отклонение от курса], возвратились как трехэлементный вектор в радианах.
Типы данных: double
DCMbe
— Координатное преобразованиеКоординатное преобразование от плоских Наземных осей до зафиксированных телом осей, возвращенных как 3х3 матрица.
Типы данных: double
Vb (m/s)
— Скорость в зафиксированной телом системе координатСкорость в зафиксированной телом системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
ωb (rad/s)
— Угловые уровни в зафиксированных телом осяхУгловые уровни в зафиксированных телом осях, возвращенных как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.
Типы данных: double
dωb/dt
— Угловые ускорения Угловые ускорения в зафиксированных телом осях, возвращенных как трехэлементный вектор, в радианах в секунду, придали квадратную форму.
Типы данных: double
Abb m/s2
— Ускорения в зафиксированных телом осяхУскорения в зафиксированных телом осях относительно системы координат тела, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
Fuel
— Состояние топливного бакаСостояние топливного бака, возвращенное как
1 — Бак полон.
0 — Бак не полон и не пуст.
-1 — Бак пуст.
Типы данных: double
Abe m/s2
— Ускорения относительно инерционной системы координатУскорения в зафиксированных телом осях относительно инерционной системы координат (плоская Земля), возвращенный как трехэлементный вектор. Вы обычно соединяете этот сигнал с акселерометром.
Этот порт появляется только, когда флажок Include inertial acceleration устанавливается.
Типы данных: double
Units
— Модули ввода и выводаMetric (MKS)
(значение по умолчанию) | English (Velocity in ft/s)
| English (Velocity in kts)
Модули ввода и вывода, заданные как Metric (MKS)
, English (Velocity in ft/s)
, или English (Velocity in kts)
.
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 |
Параметры блоков: Units |
Ввод: символьный вектор |
Значения: Metric (MKS) | English (Velocity in ft/s) | English (Velocity in kts) |
Значение по умолчанию: Metric (MKS) |
Mass Type
— Массовый типFixed
(значение по умолчанию) | Simple Variable
| Custom Variable
Массовый тип, заданный согласно следующей таблице.
Массовый тип | Описание | Значение по умолчанию для |
---|---|---|
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. |
Simple Variable
выбор соответствует ранее описанным уравнениям движения.
Параметры блоков: mtype |
Ввод: символьный вектор |
Значения: Fixed | Simple Variable | Custom Variable |
Значение по умолчанию: Simple Variable |
Representation
— Уравнения представления движенияQuaternion
| Euler Angles
Уравнения представления движения, заданного согласно следующей таблице.
Представление | Описание | Значение по умолчанию для |
---|---|---|
| Используйте Углы Эйлера в рамках уравнений движения. | |
| Используйте кватернионы в рамках уравнений движения. |
Quaternion
выбор соответствует ранее описанным уравнениям движения.
Параметры блоков: rep |
Ввод: символьный вектор |
Значения: Euler Angles | Quaternion |
Значение по умолчанию: Quaternion |
Initial position in inertial axes [Xe,Ye,Ze]
— Положение в инерционных осях
(значение по умолчанию) | трехэлементный векторНачальное местоположение тела в плоской Наземной системе координат, заданной как трехэлементный вектор.
Параметры блоков: xme_0 |
Ввод: символьный вектор |
Значения: [0 0 0] | трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: [0 0 0] |
Initial velocity in body axes [U,v,w]
— Скорость в осях тела
(значение по умолчанию) | трехэлементный векторТрехэлементный вектор для начальной скорости в зафиксированной телом координатной системе координат.
Параметры блоков: Vm_0 |
Ввод: символьный вектор |
Значения: [0 0 0] | трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: [0 0 0] |
Initial Euler orientation [roll, pitch, yaw]
— Начальная Эйлерова ориентация
(значение по умолчанию) | трехэлементный векторТрехэлементный вектор для начальных Эйлеровых углов ориентации [список, подача, отклонение от курса], в радианах.
Параметры блоков: eul_0 |
Ввод: символьный вектор |
Значения: [0 0 0] | трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: [0 0 0] |
Initial body rotation rates [p,q,r]
— Начальное вращение тела
(значение по умолчанию) | трехэлементный векторТрехэлементный вектор для начальной буквы зафиксированные телом угловые уровни, в радианах в секунду.
Параметры блоков: pm_0 |
Ввод: символьный вектор |
Значения: [0 0 0] | трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: [0 0 0] |
Initial mass
— Начальная масса
(значение по умолчанию) | скалярНачальная масса твердого тела.
Параметры блоков: mass_0 |
Ввод: символьный вектор |
Значения: 1.0 | скаляр |
Значение по умолчанию: 1.0 |
Inertia
— Инерцияeye(3)
(значение по умолчанию) | скалярСкалярное значение для инерции тела.
Параметры блоков: inertia |
Ввод: символьный вектор |
Значения: eye(3) | скаляр |
Значение по умолчанию: eye(3) |
Empty mass
— Пустая масса
(значение по умолчанию) | скалярСкалярное значение для пустой массы тела.
Параметры блоков: mass_e |
Ввод: символьный вектор |
Значения: 0.5 | скаляр |
Значение по умолчанию: 0.5 |
Full mass
— Полная масса тела
(значение по умолчанию) | скалярСкалярное значение для полной массы тела.
Параметры блоков: mass_f |
Ввод: символьный вектор |
Значения: 2.0 | скаляр |
Значение по умолчанию: 2.0 |
Empty inertia matrix
— Пустая матрица инерцииeye(3)
(значение по умолчанию) | 3х3 матрица3х3 матрица тензора инерции для пустой инерции тела.
Параметры блоков: inertia_e |
Ввод: символьный вектор |
Значения: eye(3) | скаляр |
Значение по умолчанию: eye(3) |
Full inertia matrix
— Полная инерция тела2*eye(3)
(значение по умолчанию) | 3х3 матрица3х3 матрица тензора инерции для полной инерции тела.
Параметры блоков: inertia_f |
Ввод: символьный вектор |
Значения: 2*eye(3) | скаляр |
Значение по умолчанию: 2*eye(3) |
Gain for quaternion normalization
— Усиление
(значение по умолчанию) | скалярУсиление, чтобы обеспечить норму вектора кватерниона равняется 1,0.
Параметры блоков: k_quat |
Ввод: символьный вектор |
Значения: 1.0 | скаляр |
Значение по умолчанию: 1.0 |
Include mass flow relative velocity
— Массовый скоростной порт родственника потокаoff
(значение по умолчанию) | on
Установите этот флажок, чтобы добавить массовый скоростной порт родственника потока. Это - относительная скорость, при которой масса аккумулируется или удаляется.
Параметры блоков: vre_flag |
Ввод: символьный вектор |
Значения: off | on |
Значение по умолчанию: off |
Include inertial acceleration
— Включайте инерционный ускоряющий портoff
(значение по умолчанию) | on
Установите этот флажок, чтобы добавить инерционный ускоряющий порт.
Параметры блоков: abi_flag |
Ввод: символьный вектор |
Значения: off | on |
Значение по умолчанию: off |
Присвойте уникальное имя каждому состоянию. Можно использовать имена состояния вместо путей к блоку во время 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'}
— Имя состояния положения''
(значение по умолчанию) | разграниченный запятой список окружается фигурными скобкамиЗадайте имена состояния положения.
Параметры блоков: xme_statename |
Ввод: символьный вектор |
Значения: '' | разграниченный запятой список окружается фигурными скобками |
Значение по умолчанию: '' |
Velocity: e.g., {'U', 'v', 'w'}
— Скоростное имя состояния''
(значение по умолчанию) | разграниченный запятой список окружается фигурными скобкамиЗадайте скоростные имена состояния.
Параметры блоков: Vm_statename |
Ввод: символьный вектор |
Значения: '' | разграниченный запятой список окружается фигурными скобками |
Значение по умолчанию: '' |
Quaternion vector: e.g., {'qr', 'qi', 'qj', 'qk'}
— Вектор кватерниона утверждает имя''
(значение по умолчанию) | разграниченный запятой список окружается фигурными скобкамиЗадайте имена состояния вектора кватерниона. Этот параметр появляется, если параметр Representation устанавливается на Quaternion
.
Параметры блоков: quat_statename |
Ввод: символьный вектор |
Значения: '' | разграниченный запятой список окружается фигурными скобками |
Значение по умолчанию: '' |
Body rotation rates: e.g., {'p', 'q', 'r'}
— Вращение тела утверждает имя''
(значение по умолчанию) | разграниченный запятой список окружается фигурными скобкамиЗадайте имена состояния уровня вращения тела.
Параметры блоков: pm_statename |
Ввод: символьный вектор |
Значения: '' | разграниченный запятой список окружается фигурными скобками |
Значение по умолчанию: '' |
Euler rotation angles: e.g., {'phi', 'theta', 'psi'}
— Эйлерово имя состояния вращения''
(значение по умолчанию) | разграниченный запятой список окружается фигурными скобкамиЗадайте Эйлеровы имена состояния угла поворота.
Параметры блоков: eul_statename |
Ввод: символьный вектор |
Значения: '' | разграниченный запятой список окружается фигурными скобками |
Значение по умолчанию: '' |
Mass: e.g., 'mass'
— Массовое имя состояния''
(значение по умолчанию) | разграниченный запятой список окружается фигурными скобкамиЗадайте массовое имя состояния.
Параметры блоков: mass_statename |
Ввод: символьный вектор |
Значения: '' | разграниченный запятой список окружается фигурными скобками |
Значение по умолчанию: '' |
Уравнение интегрирования скорости изменения вектора кватерниона следует. Усиление K управляет нормой вектора состояния кватерниона к 1,0, должно ε становиться ненулевым. Необходимо выбрать значение этого усиления с осторожностью, потому что большое значение улучшает уровень затухания ошибки в норме, но также и замедляет симуляцию, потому что введены быстрые движущие силы. Ошибка в величине в одном элементе вектора кватерниона распространена одинаково среди всех элементов, потенциально увеличив ошибку в векторе состояния.
[1] Стивенс, Брайан, и Франк Льюис, управление самолетом и симуляция. Второй выпуск. Хобокен, NJ: John Wiley & Sons, 2003.
[2] Zipfel, Питер Х., моделирование и симуляция космической динамики аппарата. Второй выпуск. Рестон, ВА: образовательный ряд AIAA, 2007.
6DOF (Euler Angles) | 6DOF (Quaternion) | 6DOF ECEF (Quaternion) | 6DOF Wind (Quaternion) | 6DOF Wind (Wind Angles) | Custom Variable Mass 6DOF (Euler Angles) | Custom Variable Mass 6DOF (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF Wind (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles) | Simple Variable Mass 6DOF (Euler Angles) | Simple Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion) | Simple Variable Mass 6DOF Wind (Quaternion) | Simple Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles)
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.