Crossover Pilot Model

Представляйте перекрестную экспериментальную модель

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset / Экспериментальные модели

Описание

Блок Crossover Pilot Model представляет экспериментальную модель, описанную в Математических моделях Человеческого Экспериментального Поведения [1]). Эта экспериментальная модель является одним входом, одна выходная модель (SISO), которая представляет некоторые аспекты поведения человека при управлении самолетом.

Перекрестная Экспериментальная модель учитывает объединенную динамику пилота - человека и самолета, с помощью формы, описанной в Алгоритмах вокруг частоты среза.

Этот блок имеет нелинейное поведение. Если вы хотите линеаризовать блок (например, с одним из linmod функции), вы можете должны быть изменить порядок аппроксимации Паде. Реализация блока Crossover Pilot Model включает блок 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')

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.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Команда сигнала, которой экспериментальная модель управляет в виде скаляра.

Типы данных: double

Сигнализируйте, что экспериментальная модель управляет в виде скаляра.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

Команда самолета, возвращенная как скаляр.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Контроль динамикой, который вы хотите, чтобы пилот имел над самолетом. Эта таблица приводит опции и сопоставленную динамику.

Опция (передаточная функция управляемого элемента) Передаточная функция управляемого элемента ( Y c ) Передаточная функция пилота ( Y p ) Y c Y p Примечания
Proportion al

Kc

Kpeτss

KcKpeτss

 
Rate or velocity

Kcs

Kpeτs

KcKpeτss

 
Spiral divergence

KcTIs1

Kpeτs

KcKpeτs(TIs1)

 
Second order - Short period

Kcωn2s2+2ζωns+ωn2

KpeτsTIs+1

Kcωn2s2+2ζωns+ωn2×KpeτsTIs+1

Короткий
период,
с ωn>1/τ
Acceleration (*)

Kcs2

Kpseτs

KcKpeτss

 
Roll attitude (*)

Kcs(TIs+1)

Kp(TLs+1)eτs

KcKpeτss

С
T L ≈ T I
Unstable short period(*)

Kc(TI1s+1)(TI2s1)

Kp(TLs+1)eτs

KcKpeτs(TI2s1)

С
T L ≈ T I1
Second order - Phugoid(*)

Kcωn2s2+2ζωns+ωn2

Kp(TLs+1)eτs

KcKpωn2eτss

Фугоида,
с ωn1/τ,1/TLζωn

* 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.

Эта таблица задает переменные, используемые в списке опций управления.

ПеременнаяОписание
K c Усиление самолета.
K p Экспериментальное усиление.
τЭкспериментальная задержка.
Ti Постоянная задержка.
Tl Ведущая константа.
ζКоэффициент затухания для самолета.
ω n Собственная частота самолета.

Зависимости

Параметры Crossover Pilot Model включены и отключены согласно опциям Type of control. Calculated value, Controlled element gain, Pilot gain, Crossover frequency (rad/s) и параметры Pilot time delay(s) всегда включаются.

Программируемое использование

Параметры блоков: sw_popup
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Proportion' | 'Rate or velocity' |'Spiral divergence' | 'Second order - Short period' | 'Acceleration(*)' | 'Roll attitude(*)' | 'Unstable short period(*)' | 'Second order - Phugoid(*)'
Значение по умолчанию: 'Proportion'

Частота среза или пилот получают значение, которое вы хотите, чтобы блок вычислил:

  • Crossover frequency — Блок вычисляет значение частоты среза. Значение параметров отключено.

  • Pilot gain — Блок вычисляет экспериментальное значение усиления. Значение параметров отключено.

Программируемое использование

Параметры блоков: freq_gain_popup
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Crossover frequency' | 'Pilot gain'
Значение по умолчанию: 'Crossover frequency'

Усиление управляемого элемента в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: Kc
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '1'

Экспериментальное усиление в виде двойного скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Calculated value на Pilot gain.

Программируемое использование

Параметры блоков: Kp
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '3'

Значение частоты среза в виде двойного скаляра, в rad/s. Значение должно быть в области значений между 1 и 10.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Calculated value на Crossover frequency.

Программируемое использование

Параметры блоков: omega_c
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '3'

Общая экспериментальная задержка в виде двойного скаляра, в секундах. Это значение обычно лежит в диапазоне от 0,1 с до 0,2 с.

Программируемое использование

Параметры блоков: time_delay
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '0.1'

Экспериментальная ведущая константа в виде двойного скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type of control на одну из следующих опций:

  • Roll attitude (*)

  • Unstable short period (*)

  • Second order - Phygoid(*)

Программируемое использование

Параметры блоков: T
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '1'

Экспериментальная задержка, постоянная в виде двойного скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type of control на Second order - Short period.

Программируемое использование

Параметры блоков: Ti
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '5'

Алгоритмы

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

YpYc=ωceτss,

Где:

ПеременнаяОписание
Y p Экспериментальная передаточная функция.
Y c Передаточная функция самолета.
ω c Частота среза.
τ Транспортное время задержки вызывается экспериментальной нейромускульной системой.

Если динамика самолета (Yc) изменение, Yp изменяется соответственно.

Примечание

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

Ссылки

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

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Представленный в R2012b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте