Precision Pilot Model

Представляйте экспериментальную модель точности

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset / Экспериментальные модели

  • Precision Pilot Model block

Описание

Блок Precision Pilot Model представляет экспериментальную модель, описанную в Математических моделях Человеческого Экспериментального Поведения [1]. Эта экспериментальная модель является одним входом, одна выходная модель (SISO), которая представляет некоторые аспекты поведения человека при управлении самолетом. При моделировании человеческих экспериментальных моделей используйте этот блок для большей точности, чем обеспеченный блоками Crossover Pilot Model и Tustin Pilot Model.

Этот блок имеет нелинейное поведение. Если вы хотите линеаризовать блок (например, с одним из linmod функции), вы можете должны быть изменить порядок аппроксимации Паде. Реализация блока Precision Pilot Model включает блок Transport Delay с набором параметров Pade order (for linearization) к 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. Это реализует уравнение, описанное в Алгоритмах.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Команда сигнала, которой экспериментальная модель управляет в виде скаляра.

Типы данных: double

Сигнализируйте, что экспериментальная модель управляет в виде скаляра.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

Команда самолета, возвращенная как скаляр.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Управление динамикой самолета. Форма эквалайзера изменяется согласно этим значениям. Для получения дополнительной информации см. [2]. Чтобы помочь вам решить, эта таблица приводит опции и сопоставленную динамику.

Опция (передаточная функция управляемого элемента)Передаточная функция управляемого элемента (Yc)Передаточная функция пилота (Yp)
Пропорциональный

Kc

Вывод задержки, TI>> TL
Уровень или скорость

Kcs

1
Ускорение

Kcs2

Ведущая задержка, TL>> TI
Второй порядок

Kcωn2s2+2ζωns+ωn2

Ведущая задержка, если ωm <<2/τ.

Вывод задержки, если ωm>> 2/τ.

Эта таблица задает переменные, используемые в списке опций управления.

ПеременнаяОписание
K c Усиление самолета.
Ti Постоянная задержка.
Tl Ведущая константа.
ζКоэффициент затухания для самолета.
ω n Собственная частота самолета.

Программируемое использование

Параметры блоков: sw_popup
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Proportion' | 'Rate or velocity' | 'Acceleration' | 'Second order'
Значение по умолчанию: 'Proportion'

Экспериментальное усиление в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: Kp
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '1'

Общая экспериментальная задержка в виде двойного скаляра, в секундах. Это значение обычно лежит в диапазоне от 0,1 с до 0,2 с.

Программируемое использование

Параметры блоков: time_delay
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '0.1'

Вывод эквалайзера, постоянный в виде двойного скаляра.

Зависимости

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

Программируемое использование

Параметры блоков: TL
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '1'

Задержка эквалайзера, постоянная в виде двойного скаляра.

Зависимости

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

Программируемое использование

Параметры блоков: TI
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: '5'

Нейромускульная системная задержка, постоянная в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: TN1
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 0.1

Незатухающая собственная частота нейромускульной системы в виде двойного скаляра, в rad/s.

Программируемое использование

Параметры блоков: nat_freq
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 20

Затухание нейромускульной системы в виде двойного скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: damp
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 0.7

Управляемый элемент незатухающая собственная частота в виде двойного скаляра, в rad/s.

Зависимости

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

Программируемое использование

Параметры блоков: omega_m
Ввод: символьный вектор
Значения: двойной скаляр
Значение по умолчанию: 15

Алгоритмы

При вычислении модели этот блок также учитывает нейромускульную динамику пилота. Этот блок реализует следующее уравнение:

Yp=Kpeτs(TLs+1TIs+1))[1(TN1s+1)(s2ωN2+2ζNωNs+1)],

где:

ПеременнаяОписание
K p Экспериментальное усиление.
τ Экспериментальное время задержки.
T L Вывод времени, постоянный для термина эквалайзера.
T I Постоянная задержка.
T N1 Постоянная времени для нейромускульной системы.
ω N Незатухающая частота для нейромускульной системы.
ζ N Коэффициент затухания для нейромускульной системы.

Демонстрационное значение для собственной частоты и коэффициента затухания человека составляет 20 рад/с и 0.7, соответственно. Термин, содержащий термин ведущей задержки, является формой эквалайзера. Эта форма изменяется в зависимости от характеристик управляемой системы. Сопоставимое поведение модели может произойти в различных частотных диапазонах кроме частоты среза.

Ссылки

[1] Макруер, D. T. Krendel, E., математические модели человеческого экспериментального поведения. Консультативная группа на космическом научно-исследовательском AGARDograph 188, январь 1974.

[2] Макруер, D. T. Грэм, D., Krendel, E. и Reisener, W., человеческая экспериментальная динамика в компенсационных системах. Air Force Flight Dynamics Lab. AFFDL-65-15. 1965.

Расширенные возможности

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

Представленный в R2012b