Precision Pilot Model

Представление модели пилота точности

Библиотека:
Аэрокосмический Blockset/Пилотные модели

Описание

Блок Precision Pilot Model представляет пилотную модель, описанную в Математических Моделях Поведения Пилота Человека [1]. Эта пилотная модель является одной входной, одной выходной (SISO) моделью, которая представляет некоторые аспекты поведения человека при управлении самолетом. При моделировании моделей пилотного сигнала человека используйте этот блок для большей точности, чем это предусмотрено блоками Tustin Pilot Model и Crossover Pilot Model.

Этот блок имеет нелинейное поведение. Если вы хотите линеаризировать блок (для примера, с одним из linmod functions), вам может потребоваться изменить порядок аппроксимации Паде. Реализация блока Precision Pilot Model включает блок Transport Delay с Pade order (for linearization) набора параметров для 2 по умолчанию. Чтобы изменить это значение, используйте set_param функция, например:

set_param(gcb,'pade','3')

Этот блок является расширением блока Crossover Pilot Model. Он реализует уравнение, описанное в Алгоритмах.

Порты

Вход

расширить все

`x com` - Сигнальная команда
скаляр

Команда сигнала, которой управляет пилот- модель, заданная как скаляр.

Типы данных: double

`x` - Сигнал, управляемый пилотом
скаляр

Сигнал, которым управляет пилотная модель, заданный как скаляр.

Типы данных: double

Выход

расширить все

`u` - Команда самолета
скаляр

Команда самолета, возвращается в виде скаляра.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

`Type of control` - Управление динамикой самолета
`Proportional` (по умолчанию) | `Rate or velocity` | `Acceleration` | `Second order`

Управление динамикой самолета. Форма эквалайзера изменяется согласно этим значениям. Для получения дополнительной информации см. раздел [2]. Чтобы помочь вам решить, в этой таблице перечислены опции и связанная динамика.

Опция (Управляемый Элемент Передаточной функции)	Передаточная функция управляемого элемента (_Yc)	Передаточная функция пилота (_Yp)
Пропорциональный	$K_{c}$	Задержка, _TI > > _TL
Скорость или скорость	$\frac{K_{c}}{s}$	1
Ускорение	$\frac{K_{c}}{s^{2}}$	Свинцовая задержка, _TL > > _TI
Второй порядок	$\frac{K_{c} ω_{n}^{2}}{s^{2} + 2 ζ ω_{n} s + ω_{n}^{2}}$	Свинцово-запаздывание, если Lag-свинец, если

Эта таблица определяет переменные, используемые в списке опций управления.

Переменная	Описание
К _с	Коэффициент усиления самолета.
T _I	Задержка константа.
T _L	Свинцовая константа.
ζ	Коэффициент затухания для самолета.
.rn	Естественная частота самолета.

Программное использование

Параметры блоков: sw_popup

Тип: Вектор символов

Значения: 'Proportion' | 'Rate or velocity' | 'Acceleration' | 'Second order'

По умолчанию: 'Proportion'

`Pilot gain` - Коэффициент усиления пилота
`1` (по умолчанию) | скаляром

Коэффициент усиления пилот-сигнала, заданный как двойной скаляр.

Программное использование

Параметры блоков: Kp

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '1'

`Pilot time delay(s)` - Задержка пилота
`0.1` (по умолчанию) | скаляром

Общая задержка пилота, заданная как двойной скаляр, в секундах. Это значение обычно находится в диапазоне от 0,1 с до 0,2 с.

Программное использование

Параметры блоков: time_delay

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '0.1'

`Equalizer lead constant` - Проводная константа эквалайзера
`1` (по умолчанию) | скаляром

Проводная константа эквалайзера, заданная как двойной скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type of control равным Proportional, Acceleration, или Second order.

Программное использование

Параметры блоков: TL

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '1'

`Equalizer lag constant` - Постоянная задержка эквалайзера
`5` (по умолчанию) | скаляром

Константа задержки эквалайзера, заданная как двойной скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type of control равным Proportional, Acceleration, или Second order.

Программное использование

Параметры блоков: TI

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '5'

`Lag constant for neuromuscular system` - Задержка константы
`0.1` (по умолчанию) | скаляром

Задержка нервно-мышечной системы константа, заданная как двойной скаляр.

Программное использование

Параметры блоков: TN1

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0.1

`Undamped natural frequency neuromuscular system (rad/s)` - Неснижаемая естественная частота
`20` (по умолчанию) | скаляром

Неснижаемая естественная частота нервно-мышечной системы, заданная как двойной скаляр, в рад/с.

Программное использование

Параметры блоков: nat_freq

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 20

`Damping neuromuscular system` - Демпфирующая нервно-мышечная система
`0.7` (по умолчанию) | скаляром

Демпфирующая нейромышечная система, заданная как двойной скаляр.

Программное использование

Параметры блоков: damp

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0.7

`Controlled element undamped natural frequency (rad/s)` - Управляемый элемент неограниченной собственной частоты
`15` (по умолчанию) | скаляром

Управляемый элемент без ограничений собственной частоты, заданной как двойной скаляр, в рад/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Type of control равным Second order.

Программное использование

Параметры блоков: omega_m

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 15

Алгоритмы

При вычислении модели этот блок также учитывает нервно-мышечную динамику пилота. Этот блок реализует следующее уравнение:

$Y_{p} = K_{p} e^{- τ s} (\frac{T_{L} s + 1}{T_{I} s + 1})) [\frac{1}{(T_{N 1} s + 1) (\frac{s^{2}}{ω_{N}^{2}} + \frac{2 ζ_{N}}{ω_{N}} s + 1)}],$

где:

Переменная	Описание
_{K p}	Коэффициент усиления пилота.
τ	Время задержки пилота.
_{T L}	Константа временного вывода для члена эквалайзера.
_{T I}	Постоянная задержка по времени.
_{T N1}	Постоянная времени для нервно-мышечной системы.
_{ω N}	Неослабленная частота для нервно-мышечной системы.
И N	Коэффициент затухания для нервно-мышечной системы.

Значение выборки для естественной частоты и коэффициента затухания человека составляет 20 рад/с и 0,7 соответственно. Термин, содержащий термин задержки вывода, является формой эквалайзера. Эта форма изменяется в зависимости от характеристик управляемой системы. Последовательное поведение модели может происходить в различных областях значений, отличных от частоты среза.

Ссылки

[1] McRuer, D. T., Krendel, E., Mathematical Models of Human Pilot Behavior. Консультативная группа по аэрокосмическим исследованиям и разработкам AGARDograph 188, январь 1974 года.

[2] McRuer, D. T., Graham, D., Krendel, E. and Reisener, W., Human Pilot Dynamics in Compensatory Systems. Лаборатория летной динамики ВВС AFFDL-65-15. 1965.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Crossover Pilot Model | linmod | Transport Delay | Tustin Pilot Model

Введенный в R2012b

Документация

Precision Pilot Model

Описание

Порты

Вход

`x com` - Сигнальная команда
скаляр

`x` - Сигнал, управляемый пилотом
скаляр

Выход

`u` - Команда самолета
скаляр

Параметры

`Type of control` - Управление динамикой самолета
`Proportional` (по умолчанию) | `Rate or velocity` | `Acceleration` | `Second order`

Программное использование

`Pilot gain` - Коэффициент усиления пилота
`1` (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

`Pilot time delay(s)` - Задержка пилота
`0.1` (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

`Equalizer lead constant` - Проводная константа эквалайзера
`1` (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

`Equalizer lag constant` - Постоянная задержка эквалайзера
`5` (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

`Lag constant for neuromuscular system` - Задержка константы
`0.1` (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

`Undamped natural frequency neuromuscular system (rad/s)` - Неснижаемая естественная частота
`20` (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

`Damping neuromuscular system` - Демпфирующая нервно-мышечная система
`0.7` (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

`Controlled element undamped natural frequency (rad/s)` - Управляемый элемент неограниченной собственной частоты
`15` (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

Документация

Precision Pilot Model

Описание

Порты

Вход

x com - Сигнальная команда скаляр

x - Сигнал, управляемый пилотом скаляр

Выход

u - Команда самолета скаляр

Параметры

Type of control - Управление динамикой самолета Proportional (по умолчанию) | Rate or velocity | Acceleration | Second order

Программное использование

Pilot gain - Коэффициент усиления пилота 1 (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

Pilot time delay(s) - Задержка пилота 0.1 (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

Equalizer lead constant - Проводная константа эквалайзера 1 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Equalizer lag constant - Постоянная задержка эквалайзера 5 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Lag constant for neuromuscular system - Задержка константы 0.1 (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

Undamped natural frequency neuromuscular system (rad/s) - Неснижаемая естественная частота 20 (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

Damping neuromuscular system - Демпфирующая нервно-мышечная система 0.7 (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

Controlled element undamped natural frequency (rad/s) - Управляемый элемент неограниченной собственной частоты 15 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`x com` - Сигнальная команда
скаляр

`x` - Сигнал, управляемый пилотом
скаляр

`u` - Команда самолета
скаляр

`Type of control` - Управление динамикой самолета
`Proportional` (по умолчанию) | `Rate or velocity` | `Acceleration` | `Second order`

`Pilot gain` - Коэффициент усиления пилота
`1` (по умолчанию) | скаляром

`Pilot time delay(s)` - Задержка пилота
`0.1` (по умолчанию) | скаляром

`Equalizer lead constant` - Проводная константа эквалайзера
`1` (по умолчанию) | скаляром

`Equalizer lag constant` - Постоянная задержка эквалайзера
`5` (по умолчанию) | скаляром

`Lag constant for neuromuscular system` - Задержка константы
`0.1` (по умолчанию) | скаляром

`Undamped natural frequency neuromuscular system (rad/s)` - Неснижаемая естественная частота
`20` (по умолчанию) | скаляром

`Damping neuromuscular system` - Демпфирующая нервно-мышечная система
`0.7` (по умолчанию) | скаляром

`Controlled element undamped natural frequency (rad/s)` - Управляемый элемент неограниченной собственной частоты
`15` (по умолчанию) | скаляром

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®