3DOF (Wind Axes)
Реализуйте три уравнения степеней свободы движения относительно осей ветра
- Библиотека:
Aerospace Blockset / уравнения Движения / 3DOF
Описание
Блок 3DOF (Wind Axes) реализует три уравнения степеней свободы движения относительно осей ветра. Это рассматривает вращение в вертикальной плоскости зафиксированной ветром координатной системы координат о плоской Наземной системе координат. Для получения дополнительной информации о вращении и уравнениях движения, см. Алгоритмы.
Ограничения
Блок принимает, что приложенные силы действуют в центре тяжести тела, и что масса и инерция являются постоянными.
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
Угол угла тангажа, в ±pi, возвратился как скаляр 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
Vw — Скорость в зафиксированной ветром системе координат
двухэлементный вектор
Скорость тела разрешена в зафиксированную ветром координатную систему координат, (V, 0), 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
скаляр
Угол нападения, возвращенного как скаляр, в радианах.
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 airspeed — Начальная скорость
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 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 flight path angle — Начальный угол угла тангажа
0
Начальный угол угла тангажа тела, (γ 0) в виде скаляра.
Программируемое использование
Параметры блоков: gamma_ini |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'0' | скаляр |
Значение по умолчанию: '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 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 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 body axes — Инерция тела
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
Velocity: e.g., 'V' — Скоростное имя состояния
'' (значение по умолчанию) | вектор символов
Скоростное имя состояния в виде вектора символов.
Программируемое использование
Параметры блоков: V_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' | скаляр |
Значение по умолчанию: '' |
Incidence angle e.g., 'alpha' — Имя состояния угла установки
'' (значение по умолчанию) | скаляр
Имя состояния угла установки в виде скаляра.
Программируемое использование
Параметры блоков:
alpha_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' | скаляр |
Значение по умолчанию:
'' |
Flight path angle: e.g., 'gamma' — Угол угла тангажа утверждает имя
'' (значение по умолчанию) | вектор символов
Угол угла тангажа утверждает имя в виде вектора символов.
Программируемое использование
Параметры блоков: gamma_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' | скаляр |
Значение по умолчанию: '' |
Body rotation rate: e.g., 'q' — Вращение тела утверждает имя
'' (значение по умолчанию) | скаляр
Уровень вращения тела утверждает имена в виде вектора символов.
Программируемое использование
Параметры блоков: q_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' | скаляр |
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: '' |
Алгоритмы
Блок рассматривает вращение в вертикальной плоскости зафиксированной ветром координатной системы координат о плоской Наземной системе координат.
Уравнения движения
где приложенные силы приняты, чтобы действовать в центре тяжести тела.
Ссылки
[1] Стивенс, Брайан и Франк Льюис. Управление самолетом и симуляция. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1992.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Смотрите также
3DOF (Body 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)