3DOF (Body Axes)
Реализуйте три уравнения степеней свободы движения относительно осей тела
- Библиотека:
Aerospace Blockset / уравнения Движения / 3DOF
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
Fx — Приложенная сила вдоль x - ось
скаляр
Приложенная сила вдоль тела x - ось в виде скаляра, в модулях выбрана в Units.
Типы данных: double
Fz — Приложенная сила вдоль z - ось
скаляр
Приложенная сила вдоль тела z - ось в виде скаляра.
Типы данных: double
M — Прикладной момент тангажа
скаляр
Прикладной момент тангажа в виде скаляра.
Типы данных: double
g — Сила тяжести
скаляр
Сила тяжести в виде скаляра.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, установите Gravity source на External.
Типы данных: double
Вывод
скаляр
Передайте отношение, в ±pi в виде скаляра, в радианах.
Типы данных: double
ωy (rad/s) — Передайте угловой уровень
скаляр
Передайте угловой уровень в виде скаляра в радианах в секунду.
Типы данных: double
dωy/dt — Передайте угловое ускорение
скаляр
Передайте угловое ускорение, возвращенное, когда скаляр, в радианах в секунду придал квадратную форму.
Типы данных: double
XeZe — Местоположение тела
двухэлементный вектор
Местоположение тела в плоской Наземной системе координат, (Xe, Ze), возвращенном как двухэлементный вектор.
Типы данных: double
U w — Скорость тела
двухэлементный вектор
Скорость тела разрешена в зафиксированную телом координатную систему координат, (u, w), возвращенный как двухэлементный вектор.
Типы данных: double
AxbAzb — Ускорение тела
двухэлементный вектор
Ускорение тела относительно зафиксированной телом координатной системы координат, (Ax, Az), возвращенного как двухэлементный вектор.
Типы данных: double
AxeAze — Ускорение тела
двухэлементный вектор
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
Основной
Units — Модули ввода и вывода
Metric (MKS) (значение по умолчанию) | English (Velocity in ft/s) | English (Velocity in kts)
Модули ввода и вывода в виде 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 | Футо-фунт | Футы в секунду за секунду | Ноги в секунду | Футы | Slug | Отложите нога придала квадратную форму |
English (Velocity in kts) | Фунт | Футо-фунт | Футы в секунду за секунду | Узлы | Футы | Slug | Отложите 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) |
Mass Type — Массовый тип
Fixed (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 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' |
Initial velocity — Начальная скорость тела
100
Начальная скорость тела, (V 0) в виде скаляра.
Программируемое использование
Параметры блоков: v_ini |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'100' | скаляр |
Значение по умолчанию: '100' |
Initial body attitude — Начальная высота тангажа
0
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' |
Initial incidence — Начальный угол
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' |
Initial position (x,z) — Начальное местоположение
[0 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]' |
Initial body rotation rate — Начальный уровень вращения тангажа
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' |
Initial mass — Начальная масса
1.0
Начальная масса твердого тела в виде скаляра.
Программируемое использование
Параметры блоков: mass |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'1.0' | скаляр |
Значение по умолчанию:
'1.0' |
Inertia — Инерция
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' |
Gravity Source — Источник силы тяжести
Internal (значение по умолчанию) | External
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' |
Acceleration due to gravity — Источник силы тяжести
9.81
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' |
Include inertial acceleration — Включайте инерционный ускоряющий порт
off (значение по умолчанию) | on
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.
Velocity: e.g., {'u, 'w'} — Скоростное имя состояния
'' (значение по умолчанию) | список, разделенный запятыми окружается фигурными скобками
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: '' |
Pitch attitude: e.g., 'theta' — Передайте имя состояния отношения
'' (значение по умолчанию) | вектор символов
Передайте имя состояния отношения в виде вектора символов.
Программируемое использование
Параметры блоков:
theta_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' | вектор символов |
Значение по умолчанию:
'' |
Position: e.g., {'Xe', 'Ze'} — Имя состояния положения
'' (значение по умолчанию) | список, разделенный запятыми окружается фигурными скобками
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: '' |
Pitch angular rate e.g., 'q' — Передайте угловое имя состояния уровня
'' (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.
Уравнения движения
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™.
Смотрите также
3DOF (Wind Axes) | 4th Order Point Mass (Longitudinal) | Custom Variable Mass 3DOF (Body Axes) | Custom Variable Mass 3DOF (Wind Axes) | Simple Variable Mass 3DOF (Body Axes) | Simple Variable Mass 3DOF (Wind Axes)