6DOF Wind (Wind Angles)

Реализуйте угловое представление ветра шести уравнений степеней свободы движения

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset / уравнения Движения / 6DOF

  • 6DOF Wind (Wind Angles) block

Описание

Блок 6DOF Wind (Wind Angles) реализует угловое представление ветра шести уравнений степеней свободы движения. Для описания используемой системы координат и поступательная динамика, см. описание блока для блока 6DOF Wind (Quaternion).

Для получения дополнительной информации об отношении между углами ветра см. Алгоритмы

Ограничения

Блок принимает, что приложенные силы действуют в центре тяжести тела, и что масса и инерция являются постоянными.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Приложенные силы в виде трехэлементного вектора.

Типы данных: double

Прикладные моменты в виде трехэлементного вектора.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

Скорость в плоской Наземной системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.

Типы данных: double

Положение в плоской Наземной системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.

Типы данных: double

Углы поворота ветра [банк, угол тангажа, направляясь], возвратились как трехэлементный вектор в радианах.

Типы данных: double

Координатное преобразование от плоских Наземных осей до зафиксированных ветром осей, возвращенных как 3х3 матрица.

Типы данных: double

Скорость в зафиксированной ветром системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.

Типы данных: double

Угол нападения и угол заноса, возвращенный как двухэлементный вектор, в радианах.

Типы данных: double

Скорость изменения угла нападения и скорость изменения угла заноса, возвращенного как двухэлементный вектор, в радианах в секунду.

Типы данных: double

Угловые уровни в зафиксированных телом осях, возвращенных как трехэлементный вектор.

Типы данных: double

Угловые ускорения в зафиксированных телом осях, возвращенных как трехэлементный вектор, в радианах в секунду, придали квадратную форму.

Типы данных: double

Ускорения в зафиксированных телом осях относительно системы координат тела, возвращенной как трехэлементный вектор.

Типы данных: double

Ускорения в зафиксированных телом осях относительно инерционной системы координат (плоская Земля), возвращенный как трехэлементный вектор. Вы обычно соединяете этот сигнал с акселерометром.

Зависимости

Этот порт появляется только, когда флажок Include inertial acceleration устанавливается.

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.

Simple Variable выбор соответствует ранее описанным уравнениям движения.

Программируемое использование

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

Уравнения представления движения, заданного согласно следующей таблице.

ПредставлениеОписание

Wind Angles

Используйте углы ветра в рамках уравнений движения.

Quaternion

Используйте кватернионы в рамках уравнений движения.

Wind Angles выбор соответствует уравнениям движения в Алгоритмах.

Программируемое использование

Параметры блоков: rep
Ввод: символьный вектор
Значения: Wind Angles | Quaternion
Значение по умолчанию: 'Wind Angles'

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

Программируемое использование

Параметры блоков: xme_0
Ввод: символьный вектор
Значения: '[0 0 0]' | трехэлементный вектор
Значение по умолчанию: '[0 0 0]'

Начальная скорость полета, угол нападения и угол заноса в виде трехэлементного вектора.

Программируемое использование

Параметры блоков: Vm_0
Ввод: символьный вектор
Значения: '[0 0 0]' | трехэлементный вектор
Значение по умолчанию: '[0 0 0]'

Начальные углы ветра [банк, угол тангажа, и направляющийся] в виде трехэлементного вектора в радианах.

Программируемое использование

Параметры блоков: wind_0
Ввод: символьный вектор
Значения: '[0 0 0]' | трехэлементный вектор
Значение по умолчанию: '[0 0 0]'

Начальная буква зафиксированные телом угловые уровни относительно NED структурирует в виде трехэлементного вектора в радианах в секунду.

Программируемое использование

Параметры блоков: pm_0
Ввод: символьный вектор
Значения: '[0 0 0]' | трехэлементный вектор
Значение по умолчанию: '[0 0 0]'

Начальная масса твердого тела в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: mass_0
Ввод: символьный вектор
Значения: '1.0' | двойной скаляр
Значение по умолчанию: '1.0'

Инерция тела в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: inertia
Ввод: символьный вектор
Значения: 'eye(3)' | двойной скаляр
Значение по умолчанию: 'eye(3)'

Установите этот флажок, чтобы добавить инерционный ускоряющий порт.

Зависимости

Чтобы включить порт Abe, 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.

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

Программируемое использование

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

Скоростное состояние называет в виде вектора символов.

Программируемое использование

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

Имя состояния угла установки в виде вектора символов.

Программируемое использование

Параметры блоков: alpha_statename
Ввод: символьный вектор
Значения: ''
Значение по умолчанию: ''

Угол заноса утверждает имя в виде вектора символов.

Программируемое использование

Параметры блоков: beta_statename
Ввод: символьный вектор
Значения: ''
Значение по умолчанию: ''

Ориентация ветра утверждает имена в виде списка, разделенного запятыми, окруженного фигурными скобками.

Программируемое использование

Параметры блоков: wind_statename
Ввод: символьный вектор
Значения: ''
Значение по умолчанию: ''

Вектор кватерниона утверждает имена в виде списка, разделенного запятыми, окруженного фигурными скобками.

Программируемое использование

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

Уровень вращения тела утверждает имена, заданный список, разделенный запятыми, окруженный фигурными скобками.

Программируемое использование

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

Массовое имя состояния в виде вектора символов.

Программируемое использование

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

Алгоритмы

Отношение между углами ветра [μγχ]T может быть определен путем решения уровней ветра в зафиксированную ветром координатную систему координат.

[pwqwrw]=[μ˙00]+[1000cosμsinμ0sinμcosμ][0γ˙0]+[1000cosμsinμ0sinμcosμ][cosγ0sinγ010sinγ0cosγ][00χ˙]J1[μ˙γ˙χ˙]

Инвертирование J затем дает необходимое отношение, чтобы определить вектор уровня ветра.

[μ˙γ˙χ˙]=J[pwqwrw]=[1(sinμtanγ)(cosμtanγ)0cosμsinμ0sinμcosγcosμcosγ][pwqwrw]

Зафиксированные телом угловые уровни связаны с зафиксированным ветром угловым уровнем следующим уравнением.

[pwqwrw]=DMCwb[pbβ˙sinαqbα˙rb+β˙cosα]

Используя это отношение в уравнениях вектора уровня ветра, дает отношение между вектором уровня ветра и зафиксированными телом угловыми уровнями.

[μ˙γ˙χ˙]=J[pwqwrw]=[1(sinμtanγ)(cosμtanγ)0cosμsinμ0sinμcosγcosμcosγ]DMCwb[pbβ˙sinαqbα˙rb+β˙cosα]

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™.

Введен в R2006a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте