Precision Pilot Model

Представляйте экспериментальную модель точности

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset / Экспериментальные модели

Описание

Блок Precision 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. При моделировании человеческих экспериментальных моделей используйте этот блок в большей точности, чем обеспеченный блоками Crossover Pilot Model и Tustin Pilot Model.

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 Precision 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')

Этот блок является расширением блока Crossover Pilot Model. Это реализует уравнение, описанное в Алгоритмах.

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

Управление динамикой самолета. Форма эквалайзера изменяется согласно этим значениям. Для получения дополнительной информации см. [2]. Чтобы помочь вам решить, эта таблица приводит опции и сопоставленную динамику.

Опция (передаточная функция управляемого элемента)Передаточная функция управляемого элемента (Yc)Передаточная функция пилота (Yp)
Пропорциональный

Kc

Вывод задержки, TI>> TL
Уровень или скорость

Kcs

1
Ускорение

Kcs2

Ведущая задержка, TL>> TI
Второй порядок

Kcωn2s2+2ζωns+ωn2

Ведущая задержка, если ωm <<2/τ.

Вывод задержки, если ωm>> 2/τ.

Эта таблица задает переменные, используемые в списке опций управления.

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

Программируемое использование

Параметры блоков: sw_popup
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Proportion' | 'Rate or velocity' | 'Acceleration' | 'Second order'
Значение по умолчанию: 'Proportion'

Экспериментальное усиление в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

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

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'

Вывод эквалайзера, постоянный в виде двойного скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type of control на Proportional, Acceleration, или Second order.

Программируемое использование

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

Задержка эквалайзера, постоянная в виде двойного скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type of control на Proportional, Acceleration, или Second order.

Программируемое использование

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

Нейромускульная системная задержка, постоянная в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: TN1
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 0.1

Незатухающая собственная частота нейромускульной системы в виде двойного скаляра, в rad/s.

Программируемое использование

Параметры блоков: nat_freq
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 20

Затухание нейромускульной системы в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: damp
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 0.7

Управляемый элемент незатухающая собственная частота в виде двойного скаляра, в rad/s.

Зависимости

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

Программируемое использование

Параметры блоков: omega_m
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 15

Алгоритмы

При вычислении модели этот блок также учитывает нейромускульную динамику пилота. Этот блок реализует следующее уравнение:

Yp=Kpeτs(TLs+1TIs+1))[1(TN1s+1)(s2ωN2+2ζNωNs+1)],

где:

ПеременнаяОписание
K p Экспериментальное усиление.
τ Экспериментальное время задержки.
T L Вывод времени, постоянный для термина эквалайзера.
T I Постоянная задержка.
T N1 Постоянная времени для нейромускульной системы.
ω N Незатухающая частота для нейромускульной системы.
ζ N Коэффициент затухания для нейромускульной системы.

Демонстрационное значение для собственной частоты и коэффициента затухания человека составляет 20 рад/с и 0.7, соответственно. Термин, содержащий термин ведущей задержки, является формой эквалайзера. Эта форма изменяется в зависимости от характеристик управляемой системы. Сопоставимое поведение модели может произойти в различных частотных диапазонах кроме частоты среза.

Ссылки

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

[2] Макруер, D. T. Грэм, D., Krendel, E. и Reisener, W., человеческая экспериментальная динамика в компенсационных системах. Air Force Flight Dynamics Lab. AFFDL-65-15. 1965.

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