Simple Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles)
Реализуйте угловое представление ветра шести уравнений степеней свободы движения массы простой переменной
- Библиотека:
Aerospace Blockset / уравнения Движения / 6DOF
Описание
Блок Simple Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles) реализует угловое представление ветра шести уравнений степеней свободы движения массы простой переменной. Для получения дополнительной информации отношения между углами ветра, смотрите Algorithms. Для описания используемой системы координат и поступательная динамика, см. описание блока для блока Simple Variable Mass 6DOF (Quaternion).
Ограничения
Блок принимает, что приложенные силы действуют в центре тяжести тела.
Порты
Входной параметр
Fxyz(N) — Приложенные силы
трехэлементный вектор
Приложенные силы в виде трехэлементного вектора.
Типы данных: double
Mxyz(N-m) — Прикладные моменты
трехэлементный вектор
Прикладные моменты в виде трехэлементного вектора.
Типы данных: double
dm/dt (kg/s) — Скорость изменения массы
скаляр
Одна или несколько скоростей изменения массы (положительный, если аккумулируется, отрицательный, если удалено) в виде скаляра.
Типы данных: double
Vre — Относительная скорость
трехэлементный вектор
Одна или несколько относительных скоростей в виде трехэлементного вектора, в котором масса аккумулируется к или удаляется от тела в зафиксированных телом осях.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, выберите Include mass flow relative velocity.
Типы данных: double
Вывод
Ve — Скорость в плоской Наземной системе координат
трехэлементный вектор
Скорость в плоской Наземной системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
Xe — Положение в плоской Наземной системе координат
трехэлементный вектор
Положение в плоской Наземной системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
μ γ x (rad) — Углы поворота ветра
трехэлементный вектор
Углы поворота ветра [банк, угол тангажа, направляясь], возвратились как трехэлементный вектор в радианах.
Типы данных: double
DCMwe — Координатное преобразование
3х3 матрица
Координатное преобразование от плоских Наземных осей до зафиксированных ветром осей, возвращенных как 3х3 матрица.
Типы данных: double
Vw — Скорость в зафиксированной ветром системе координат
трехэлементный вектор
Скорость в зафиксированной ветром системе координат, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
α β (rad) — Угол нападения и угол заноса
двухэлементный вектор
Угол нападения и угол заноса, возвращенный как двухэлементный вектор, в радианах.
Типы данных: double
dα/dt dβ/dt — Скорость изменения угла нападения и скорость изменения угла заноса
двухэлементный вектор
Скорость изменения угла нападения и скорость изменения угла заноса, возвращенного как двухэлементный вектор, в радианах в секунду.
Типы данных: double
ωb (rad/s) — Угловые уровни в зафиксированных телом осях
трехэлементный вектор
Угловые уровни в зафиксированных телом осях, возвращенных как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
dωb/dt — Угловые ускорения в зафиксированных телом осях
трехэлементный вектор
Угловые ускорения в зафиксированных телом осях, возвращенных как трехэлементный вектор, в радианах в секунду, придали квадратную форму.
Типы данных: double
Abb — Ускорения в зафиксированных телом осях
трехэлементный вектор
Ускорения в зафиксированных телом осях относительно системы координат тела, возвращенной как трехэлементный вектор.
Типы данных: double
Fuel — Состояние топливного бака
скаляр
Состояние топливного бака, возвращенное как:
1
— Бак полон.0
— Бак не полон и не пуст.-1
— Бак пуст.
Типы данных: double
Abe — Ускорения относительно инерционной системы координат
трехэлементный вектор
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
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
Simple Variable (значение по умолчанию) | Fixed | 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. |
Simple Variable выбор соответствует уравнениям движения в Алгоритмах.
Программируемое использование
Параметры блоков:
mtype |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
Fixed | Simple Variable | Custom Variable |
Значение по умолчанию:
Simple Variable |
Representation — Уравнения представления движения
Wind Angles (значение по умолчанию) | Quaternion
Уравнения представления движения, заданного согласно следующей таблице.
| Представление | Описание |
|---|---|
| Используйте углы Ветра в рамках уравнений движения. |
| 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' |
Initial position in inertial axes [Xe,Ye,Ze] — Положение в инерционных осях
[0 0 0]
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]' |
Initial airspeed, angle of attack, and sideslip angle [V,alpha,beta] — Начальная скорость полета, угол нападения и угол заноса
[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]' |
Initial wind orientation [bank angle,flight path angle,heading angle] — Начальная ориентация ветра
[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]' |
Initial body rotation rates [p,q,r] — Начальное вращение тела
[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]' |
Initial mass — Начальная масса
1.0
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' |
Empty mass — Пустая масса
0.5
Пустая масса тела в виде двойного скаляра.
Программируемое использование
Параметры блоков: mass_e |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: двойной скаляр |
Значение по умолчанию:
'0.5' |
Full mass — Полная масса тела
2.0
Полная масса тела в виде двойного скаляра.
Программируемое использование
Параметры блоков: mass_f |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: двойной скаляр |
Значение по умолчанию:
'2.0' |
Empty inertia matrix in body axis — Матрица тензора инерции для пустой инерции
eye(3) (значение по умолчанию) | 3х3 матрица
Матрица тензора инерции для пустой инерции тела в виде 3х3 матрицы, в зафиксированных телом осях.
Программируемое использование
Параметры блоков: inertia_e |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'eye(3)' | 3х3 матрица |
Значение по умолчанию: 'eye(3)' |
Full inertia matrix in body axis — Матрица тензора инерции для полной инерции
2*eye(3) (значение по умолчанию) | 3х3 матрица
Матрица тензора инерции для полной инерции тела в виде 3х3 матрицы, в зафиксированных телом осях.
Программируемое использование
Параметры блоков: inertia_f |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'2*eye(3)' | 3х3 матрица |
Значение по умолчанию: '2*eye(3)' |
Include mass flow relative velocity — Массовый скоростной порт родственника потока
off (значение по умолчанию) | on
Установите этот флажок, чтобы добавить массовый скоростной порт родственника потока. Это - относительная скорость, при которой масса аккумулируется или удаляется.
Программируемое использование
Параметры блоков: vre_flag |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: off | on |
Значение по умолчанию: off |
Include inertial acceleration — Включайте инерционный ускоряющий порт
off (значение по умолчанию) | on
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.
Position: e.g., {'Xe', 'Ye', '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: xme_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' | список, разделенный запятыми окружается фигурными скобками |
Значение по умолчанию: '' |
Velocity: e.g., 'V' — Скоростное имя состояния
'' (значение по умолчанию) | вектор символов
Скоростное состояние называет в виде вектора символов.
Программируемое использование
Параметры блоков: Vm_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' | вектор символов |
Значение по умолчанию: '' |
Incidence angle e.g., 'alpha' — Имя состояния угла установки
'' (значение по умолчанию) | вектор символов
Имя состояния угла установки в виде вектора символов.
Программируемое использование
Параметры блоков:
alpha_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' |
Значение по умолчанию:
'' |
Sideslip angle e.g., 'beta' — Угол заноса утверждает имя
'' (значение по умолчанию) | вектор символов
Угол заноса утверждает имя в виде вектора символов.
Программируемое использование
Параметры блоков:
beta_statename |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'' |
Значение по умолчанию:
'' |
Wind orientation e.g., {'mu', 'gamma', 'chi'} — Ориентация ветра утверждает имена
'' (значение по умолчанию) | список, разделенный запятыми окружается фигурными скобками
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:
'' |
Body rotation rates: e.g., {'p', 'q', 'r'} — Вращение тела утверждает имена
'' (значение по умолчанию) | список, разделенный запятыми окружается фигурными скобками
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:
'' |
Mass: e.g., 'mass' — Массовое имя состояния
'' (значение по умолчанию) | вектор символов
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, [] T, может быть определен путем решения уровней ветра в зафиксированную ветром координатную систему координат.
Инвертирование J затем дает необходимое отношение, чтобы определить вектор уровня ветра.
Зафиксированные телом угловые уровни связаны с зафиксированным ветром угловым уровнем следующим уравнением.
Используя это отношение в уравнениях вектора уровня ветра, дает отношение между вектором уровня ветра и зафиксированными телом угловыми уровнями.
Ссылки
[1] Стивенс, Брайан и Франк Льюис. Управление самолетом и Симуляция, 2-й редактор Хобокен, NJ: John Wiley & Sons, 2003.
[2] Zipfel, Питер Х. Моделинг и Симуляция Космической Динамики аппарата. 2-й редактор Рестон, ВА: Образовательный Ряд AIAA, 2007.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Смотрите также
6DOF (Euler Angles) | 6DOF (Quaternion) | 6DOF ECEF (Quaternion) | 6DOF Wind (Quaternion) | 6DOF Wind (Wind Angles) | Custom Variable Mass 6DOF (Euler Angles) | Custom Variable Mass 6DOF (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF Wind (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles) | Simple Variable Mass 6DOF (Euler Angles) | Simple Variable Mass 6DOF (Quaternion) | Simple Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion) | Simple Variable Mass 6DOF Wind (Quaternion)