3DOF (Body Axes)

Реализуйте три уравнения степеней свободы движения относительно осей тела

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset / уравнения Движения / 3DOF

  • 3DOF (Body Axes) block

Описание

Блок 3DOF (Body Axes) реализует три уравнения степеней свободы движения относительно осей тела. Это рассматривает вращение в вертикальной плоскости зафиксированной телом координатной системы координат о плоской Наземной системе координат. Для получения дополнительной информации о вращении и уравнениях движения, см. Алгоритмы.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Приложенная сила вдоль тела x - ось в виде скаляра, в модулях выбрана в Units.

Типы данных: double

Приложенная сила вдоль тела z - ось в виде скаляра.

Типы данных: double

Прикладной момент тангажа в виде скаляра.

Типы данных: double

Сила тяжести в виде скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Gravity source на External.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

Передайте отношение, в ±pi в виде скаляра, в радианах.

Типы данных: double

Передайте угловой уровень в виде скаляра в радианах в секунду.

Типы данных: double

Передайте угловое ускорение, возвращенное, когда скаляр, в радианах в секунду придал квадратную форму.

Типы данных: double

Местоположение тела в плоской Наземной системе координат, (Xe, Ze), возвращенном как двухэлементный вектор.

Типы данных: double

Скорость тела разрешена в зафиксированную телом координатную систему координат, (u, w), возвращенный как двухэлементный вектор.

Типы данных: double

Ускорение тела относительно зафиксированной телом координатной системы координат, (Ax, Az), возвращенного как двухэлементный вектор.

Типы данных: double

Ускорения тела относительно инерционного (плоская Земля) координируют систему координат, возвращенную как двухэлементный вектор. Вы обычно соединяете этот сигнал с акселерометром.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите флажок Include inertial acceleration.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Основной

Модули ввода и вывода в виде Metric (MKS), English (Velocity in ft/s), или English (Velocity in kts).

МодулиСилыМоментУскорениеСкоростьПоложениеМассаИнерция
Metric (MKS) НьютонНьютон-метрМетры в секунду придали квадратную формуМетры в секундуМетрыКилограммКилограммометр придал квадратную форму
English (Velocity in ft/s) ФунтФуто-фунтФуты в секунду за секундуНоги в секундуФутыSlugОтложите нога придала квадратную форму
English (Velocity in kts) ФунтФуто-фунтФуты в секунду за секундуУзлыФутыSlugОтложите нога придала квадратную форму

Программируемое использование

Параметры блоков: units
Ввод: символьный вектор
Значения: Metric (MKS) | English (Velocity in ft/s) | English (Velocity in kts)
Значение по умолчанию: Metric (MKS)

Массовый тип, заданный согласно следующей таблице.

Массовый типОписаниеЗначение по умолчанию для
Fixed

Масса является постоянной в течение симуляции.

Simple Variable

Масса и инерция варьируются линейно в зависимости от массового уровня.

Custom Variable

Масса и изменения инерции настраиваемы.

Fixed выбор соответствует ранее описанным уравнениям движения.

Программируемое использование

Параметры блоков: mtype
Ввод: символьный вектор
Значения: Fixed | Simple Variable | Custom Variable
Значение по умолчанию: 'Fixed'

Начальная скорость тела, (V 0) в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: v_ini
Ввод: символьный вектор
Значения: '100' | скаляр
Значение по умолчанию: '100'

Начальное отношение тангажа тела, (θ 0) в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: theta_ini
Ввод: символьный вектор
Значения: '0' | скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Начальный угол между вектором скорости и телом, (α 0) в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: alpha_ini
Ввод: символьный вектор
Значения: '0' | скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Начальное местоположение тела в плоской Наземной системе координат в виде двухэлементного вектора.

Программируемое использование

Параметры блоков: pos_ini
Ввод: символьный вектор
Значения: '[0 0]' | двухэлементный вектор
Значение по умолчанию: '[0 0]'

Начальный уровень вращения тангажа, (q 0) в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: q_ini
Ввод: символьный вектор
Значения: '0' | скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Начальная масса твердого тела в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: mass
Ввод: символьный вектор
Значения: '1.0' | скаляр
Значение по умолчанию: '1.0'

Инерция тела в виде скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Mass type на Fixed.

Программируемое использование

Параметры блоков: Iyy
Ввод: символьный вектор
Значения: '1.0' | скаляр
Значение по умолчанию: '1.0'

Источник силы тяжести в виде:

External Переменный вход силы тяжести, чтобы блокироваться
Internal Постоянная сила тяжести задана в маске

Программируемое использование

Параметры блоков: g_in
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Internal' | 'External'
Значение по умолчанию: 'Internal'

Ускорение из-за силы тяжести в виде двойного скаляра и используемый, если внутренний источник силы тяжести выбран. Если силой тяжести нужно пропустить в симуляции, это значение может быть установлено к 0.

Зависимости

  • Чтобы включить этот параметр, установите Gravity Source на Internal.

Программируемое использование

Параметры блоков: g
Ввод: символьный вектор
Значения: '9.81' | скаляр
Значение по умолчанию: '9.81'

Установите этот флажок, чтобы добавить, что инерционное ускорение в плоской Земле структурирует выходной порт. Вы обычно соединяете этот сигнал с акселерометром.

Зависимости

Чтобы включить порт AxeAze, выберите этот параметр.

Программируемое использование

Параметры блоков: abi_flag
Ввод: символьный вектор
Значения: 'off' | 'on'
Значение по умолчанию: 'off'

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 список, разделенный запятыми, окруженный фигурными скобками, например, {'a', 'b', 'c'}. Каждое имя должно быть уникальным.

  • Если параметр пуст (' '), никакое имя не присвоено.

  • 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.

Скоростное состояние называет в виде списка, разделенного запятыми окруженный фигурными скобками.

Программируемое использование

Параметры блоков: vel_statename
Ввод: символьный вектор
Значения: '' | список, разделенный запятыми окружается фигурными скобками
Значение по умолчанию: ''

Передайте имя состояния отношения в виде вектора символов.

Программируемое использование

Параметры блоков: theta_statename
Ввод: символьный вектор
Значения: '' | вектор символов
Значение по умолчанию: ''

Состояние положения называет в виде списка, разделенного запятыми окруженный фигурными скобками.

Программируемое использование

Параметры блоков: pos_statename
Ввод: символьный вектор
Значения: '' | список, разделенный запятыми окружается фигурными скобками
Значение по умолчанию: ''

Передайте угловое имя состояния уровня в виде вектора символов.

Программируемое использование

Параметры блоков: q_statename
Ввод: символьный вектор
Значения: '' | скаляр
Значение по умолчанию: ''

Алгоритмы

Блок рассматривает вращение в вертикальной плоскости зафиксированной телом координатной системы координат о плоской Наземной системе координат.

Graphical view of rotation in the vertical plane of a body-fixed coordinate frame about a flat Earth reference frame.

Уравнения движения

Axb=u˙=Fxmqwgsinθ,Axe=FxmεsinθAzb=w˙=Fzm+qu+gcosθ,Aze=Fzm+εcosθq˙=MIyyθ˙=q

где приложенные силы приняты, чтобы действовать в центре тяжести тела.

Расширенные возможности

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

Введен в R2006a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте