Simple Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles)

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

Библиотека

Уравнения Motion/6DOF

Описание

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

Отношение между углами ветра, [μγχ] T, может быть определен 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:

МодулиСилыМоментУскорениеСкоростьПоложениеМассаИнерция
Metric (MKS)НьютонНьютон-метрМетры в секунду придали квадратную формуМетры в секундуМетрыКилограммКилограммометр придал квадратную форму
English (Velocity in ft/s)ФунтФунт ногиНоги в секунду придали квадратную формуНоги в секундуФутыКраткий заголовокОтложите нога придала квадратную форму
English (Velocity in kts)ФунтФунт ногиНоги в секунду придали квадратную формуУзлыФутыКраткий заголовокОтложите 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.

Simple 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.

Initial mass

Начальная масса твердого тела.

Empty mass

Скалярное значение для пустой массы тела.

Full mass

Скалярное значение для полной массы тела.

Empty inertia matrix

3х3 матрица тензора инерции для пустой инерции тела, в зафиксированных телом осях.

Full inertia matrix

3х3 матрица тензора инерции для полной инерции тела, в зафиксированных телом осях.

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. 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'}

Задайте имена состояния положения.

Значением по умолчанию является ''.

Velocity: e.g., 'V'

Задайте скоростное имя состояния.

Значением по умолчанию является ''.

Incidence angle: e.g., 'alpha'

Задайте имя состояния угла установки.

Значением по умолчанию является ''.

Sideslip angle: e.g., 'beta'

Задайте угловое имя состояния заноса.

Значением по умолчанию является ''.

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

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

Значением по умолчанию является ''.

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

Задайте имена состояния уровней вращения тела.

Значением по умолчанию является ''.

Mass: e.g., 'mass'

Задайте массовое имя 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

Скаляр или векторСодержит одну или несколько скоростей изменения массы. Это значение положительно, если масса добавляется (аккумулируемая) к телу в осях ветра. Это отрицательно, если масса извлекается (удаленная) от тела в осях ветра.

Четвертый (Необязательно)

Трехэлементный векторСодержит одну или несколько относительных скоростей, при которых масса аккумулируется к или удаляется от тела в осях ветра.
Вывод Тип размерностиОписание

Сначала

Трехэлементный векторСодержит скорость в фиксированной Наземной системе координат.

Второй

Трехэлементный векторСодержит положение в плоской Наземной системе координат.

Треть

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

Четвертый

3х3 матрицаПрименяется 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 векторСодержит угловые уровни в зафиксированных телом осях, в радианах в секунду.

Девятый

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

Десятый

Трехэлементный векторСодержит ускорения в зафиксированных телом осях относительно системы координат тела.

Одиннадцатый

Скалярный элементСодержит флаг для состояния топливного бака:
  • 1 указывает, что бак полон.

  • 0 указывает, что интеграл не полон и не пуст.

  • - 1 указывает, что бак пуст.

Двенадцатый (Выход)

Трехэлементный векторСодержит 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