Анализ динамического отклика и летных качеств аэрокосмических транспортных средств

Aerospace Blockset™ предоставляет инструменты анализа управления полетом, которые можно использовать для анализа динамического отклика и летных качеств аэрокосмических транспортных средств.

  • Live скрипты анализа управления полетом - MATLAB® live скрипты демонстрируют динамический ответ и летающий анализ качества планеров Sky Hogg и de Havilland Beaver.

  • Изменение шаблонов анализа управления полетом - можно использовать шаблоны для анализа летных качеств моделей планера 3 степени свободы и 6 степени свободы. Когда вам комфортно запускать анализ на планерах по умолчанию, можно заменить их на собственный планер и проанализировать его.

Примечание

Для анализа динамической характеристики и летающих качеств планеров требуется Simulink® Control Design™ лицензией.

Live скрипты анализа управления полетом

Каждый шаблон анализа управления полетом имеет связанный live скрипт MATLAB, который направляет вас через рабочий процесс анализа качества полета для планера по умолчанию. Можно взаимодействовать со скриптом и исследовать рабочий процесс анализа.

Дополнительные сведения о запуске live скриптов см. в разделе «Запуск разделов в Live скриптах».

  1. Откройте один из шаблонов, например:

    asbFlightControlAnalysis('6DOF')

    Перейдите к разделу Getting Started и щелкните первую ссылку.

    Кроме того, в Командном окне введите:

    open('DehavillandBeaverFlyingQualityAnalysis')

  2. Скрипт описывает, как использовать анализ собственных значений для определения продольных летных качеств (длиннопериодический пугоидный режим и короткопериодический режим) и боковых летных качеств (голландский режим крена, режим крена и спиральный режим) для самолета, смоделированного в Simulink.

    При запуске скрипта, когда применимо, результаты запусков отображаются в строке.

Изменение шаблонов анализа рейса

Aerospace Blockset предоставляет следующие шаблоны:

  • flightControl6DOFAirframeTemplate - Этот шаблон использует планер с шестью степенями свободы, настроенный для линеаризации и анализа качества. Для инициализации шаблон использует параметры планера de Havilland Beaver.

  • flightControl3DOFAirframeTemplate - Этот шаблон использует продольный планер с 3 степенями свободы, сконфигурированный для линеаризации и анализа качества. Для инициализации в шаблоне используются параметры планера Sky Hogg.

Когда вам удобно перемещаться по шаблонам анализа управления полетом с кадрами по умолчанию, рассмотрите настройку шаблонов для вашей собственной модели планера.

Шаблоны анализа управления полетом

Для ознакомления с шаблонами анализа управления полетом Aerospace Blockset:

  1. Откройте один из шаблонов. Для примера запуска шаблона 3DOF:

    asbFlightControlAnalysis('3DOF')

    Чтобы открыть шаблон 6DOF:

    asbFlightControlAnalysis('6DOF')

    Откроется модель анализа управления полетом.

    asbFlightControlAnalysis 6DOF model

  2. Раздел Analysis Workflow содержит кликабельный управляемый рабочий процесс для вычисления продольных и боковых летных качеств и сравнения их значений с MIL-F-8785C требованиями. Каждый шаг создает необходимые переменные для следующего шага. Чтобы выполнить анализ качества полета, последовательно щелкните по ссылкам в шагах.

    1. Создайте объект спецификации рабочей точки в базовом рабочем пространстве для модели планера с помощью Model Linearizer. В качестве альтернативы загружает объект по умолчанию, представленный на шаге 2.

    2. Чтобы обрезать планер, нажмите кнопку Trim the airframe на шаге 3. Это действие вызывает trimAirframe функция.

    3. Чтобы линеаризировать планер вокруг обрезанной рабочей точки, нажмите кнопку Linearize the airframe на шаге 4. Это действие вызывает linearizeAirframe функция.

    4. Чтобы вычислить продольные летные качества, нажмите Compute longitudinal handling qualities. Это действие вызывает computeLongitudinalFlyingQualities функция.

    5. Чтобы вычислить качества обработки в боковом направлении, нажмите Compute lateral-directional handling qualities на шаге 6. Это действие вызывает computeLateralDirectionalFlyingQualities функция.

Изменение шаблонов анализа управления полетом

Когда вам удобно использовать 3DOF и/или 6DOF шаблоны анализа управления полетом, чтобы обрезать, линеаризировать и вычислить свойства продольной и боковой обработки для планеров по умолчанию, рассмотрите настройку шаблонов, чтобы включить ваш собственный планер.

  1. Откройте 3DOF или 6DOF шаблон и смените планер на свой. Например, чтобы изменить шаблон планера на внешнюю модель:

    asbFlightControlAnalysis('6DOF', 'sixDOFAirframeExample','DehavillandBeaver6DOFAirframe')

    Эта команда заменяет подсистему de Havilland Beaver на DehavillandBeaver6DOFAirframe модель и включает ее в качестве ссылочной модели.

    asbFlightControlAnalysis with updated airframe

    Кроме того, в соответствующем холсте вручную замените планер модели по умолчанию в синей области на собственный планер.

  2. На холсте выровняйте входы и выходы планера с помощью подсистем Input Mapping и Output Mapping.

  3. Создайте новый объект спецификации рабочей точки. В разделе Analysis Workflow перейдите к шагу 2 и щелкните по Launch ссылке, чтобы запустить Model Linearizer.

  4. Чтобы сохранить opCond.OperatingSpec объект в базовом рабочем пространстве, нажмите кнопку Export в диалоговом окне.

  5. Чтобы обрезать, линеаризировать и вычислить свойства продольной и боковой обработки для модели планера, щелкните ссылки на шагах 3, 4, 5 и 6 рабочего процесса.

Исследуйте функции анализа управления полетом

В live скриптах управления рейса и шаблона рабочих процессах используются следующие функции:

  • asbFlightControlAnalysis

  • trimAirframe

  • linearizeAirframe

  • computeLongitudinalFlyingQualities

  • computeLateralDirectionalFlyingQualities

Чтобы настроить собственные скрипты, чтобы обрезать планеры вокруг рабочих точек, линеаризировать планеры и вычислить свойства продольной и боковой обработки, можно использовать эти функции в рабочем процессе следующим образом:

  1. Создайте шаблон анализа управления полетом с помощью asbFlightControlAnalysis функция.

  2. Обрезайте модель планера вокруг рабочей точки, используя trimAirframe функция.

    Этот шаг создает обрезанную рабочую точку, необходимую linearizeAirframe функция.

  3. Линеаризируйте модель планера вокруг обрезанной рабочей точки с помощью linearizeAirframe функция.

    Этот шаг создает модель пространства состояний, которая описывает линеаризированную динамику модели планера в обрезанной рабочей точке.

  4. Вычислите летные качества для планера, включая характеристики коротко- и длительного (фугоидного) режима заданной модели пространства состояний, используя computeLongitudinalFlyingQualities, и характеристики режима бокового направления (голландский крен, крен и спираль), использование computeLateralDirectionalFlyingQualities.

Для примера:

asbFlightControlAnalysis('6DOF', 'DehavillandBeaverAnalysisModel');
opSpecDefault = DehavillandBeaver6DOFOpSpec('DehavillandBeaverAnalysisModel');
opTrim = trimAirframe('DehavillandBeaverAnalysisModel', opSpecDefault);
linSys = linearizeAirframe('DehavillandBeaverAnalysisModel', opTrim);
lonFlyingQual = computeLongitudinalFlyingQualities('DehavillandBeaverAnalysisModel', linSys)
latFlyingQual = computeLateralDirectionalFlyingQualities('DehavillandBeaverAnalysisModel', linSys)

См. также

| | | | | (Simulink Control Design)

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте