使用额外的飞机状态定制固定翼飞机

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此示例显示如何构建和定义固定翼飞机的自定义状态。

这个例子描述了：

定义自定义状态以及何时使用它们。
创建基本自定义状态。
创建高级自定义状态。
在分析固定翼飞机的分析中使用自定义状态。

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默认情况下，固定翼状态对象具有固定的状态值集。这些包括攻击角，空速，高度等。

这些状态在固定翼对象中使用以维度无维系数或提供数据以查找表断点。

但是，存在这种默认状态的情况下不会捕获飞机的所有所需状态。这是使用自定义状态时。

通过定义自定义状态，可以创建新的状态值，这些值可以在固定翼飞机的任何组件中使用。

定义自定义状态

用它创建自定义状态aero.fixedwing.state.班级：

定义一个新类。类必须继承aero.fixedwing.state.。
通过向类中添加新的依赖属性来定义自定义状态。
定义自定义状态类中的get.state方法。

以下是自定义状态类的简单示例状态，my，定义为自定义状态值，括号。

这得到依赖属性的方法可以访问状态上的任何其他属性。在这种情况下,括号使用地面速度，你。

Classdef.mystate 属性（依赖）MyValue结尾方法函数value = get.myValue（obj）值= obj.u * 10;结尾结尾结尾

自定义状态的一个更高级的例子是De Havilland Beaver飞机模型[1]，它使用许多自定义状态来量纲化其系数。这个自定义状态可以看到下面的“astDehavillandBeaverState”。

Classdef.astDehavillandBeaverState < Aero.FixedWing.State属性(依赖)Alpha2 Alpha3 Beta2 Beta3 b2V cV qcV pb2V rb2V betab2V AileronAlpha FlapAlpha ElevatorBeta2 RudderAlpha结尾方法函数value = get.alpha2（obj）值= obj.alpha ^ 2;结尾函数value = get.alpha3（obj）值= obj.alpha ^ 3;结尾函数value = get.Beta2(obj)β^ 2;结尾函数value = get.Beta3(obj)β^ 3;结尾函数value = get.b2v（obj）值= 14.6300 /（2 * obj.airspeed）;结尾函数value = get.cV(obj) value = 1.5875 / (obj. airspeed);结尾函数value = get.qcV(obj) value = obj. qcv (obj)Q * obj.cV;结尾函数value = get.pb2v（obj）值= obj.p * obj.b2v;结尾函数value = get.rb2V(obj)R * obj.b2V;结尾函数value = get.betab2v（obj）值= obj.beta * obj.b2v;结尾函数value = get.AileronAlpha(obj) value = obj. getstate (“副翼”) * obj.Alpha;结尾函数value = get.FlapAlpha(obj)“翼片”) * obj.Alpha;结尾函数value = get.ElevatorBeta2(obj) value = obj. getstate (“电梯”）* obj.beta2;结尾函数value = get.rudderalpha（obj）value = obj.getstate（“舵”) * obj.Alpha;结尾结尾结尾

此自定义状态不仅直接使用来自固定翼状态的预定义的状态属性，而且还使用GetState方法来提取控制表面偏转角。任何状态或方法的组合都可以用于自定义状态的Get方法中。

使用自定义状态

定义了自定义状态后，在分析方法中使用自定义状态。

[海狸，巡航] = AstdeAvillandBeaver（）

海狸= FixedWing with properties: ReferenceArea: 23.2300 ReferenceSpan: 14.6300 ReferenceLength: 1.5875系数:[1x1 air .FixedWing.]自由度:“6DOF”曲面:[1x3 Aero.FixedWing。推力:[1x1航空。固定翼。推力]AspectRatio: 9.2138性能:[1x1航空。飞机。单位系统:“公制”角度系统:“弧度”温度系统:“开尔文”

克鲁斯= astDehavillandBeaverState属性:Alpha2: 0.0170 Alpha3: 0.0022 Beta2: 0.0036 Beta3: 2.1974 e-04 b2V: 0.1625简历:0.0353 qcV: 0 pb2V: 0 rb2V: 0 AileronAlpha: 0.0012 FlapAlpha: 0 ElevatorBeta2: -1.5476 e-04 RudderAlpha: -0.0060 Alpha: 0.1303 Beta版:0.0603 AlphaDot: 0 BetaDot: 0质量:2.2882 e + 03惯性:[3 x3表]CenterOfGravity:[0 0 0] CenterOfPressure: [0 0 0] AltitudeMSL: 2202 GroundHeight: 0 XN: 0 XE: 0 XD: -2202 U: 44.5400 V: 2.7140 W:φ5.8360:0θ:0.1309 Psi: 0 P: 0问:0 R: 0重量:2.2448 e + 04 AltitudeAGL: 2202速度:45.0026水平速度:45.0026 MachNumber: 0.1357 BodyVelocity: [44.5400 2.7140 5.8360] GroundVelocity:[44.5400 2.7140 5.8360]你:44.5400 Vr: 2.7140 Wr: 5.8360 FlightPathAngle: 0.1303 CourseAngle: 0.0609 InertialToBodyMatrix: [3x3 double] BodyToInertialMatrix: [3x3 double] BodyToWindMatrix: [3x3 double] WindToBodyMatrix: [3x3 double] DynamicPressure: 998.6513 Environment: [1x1 air . aircraft。控制状态:[1x5航空。飞机。属性:[1x1 air . aircraft。单位系统:“公制”角度系统:“弧度”温度系统:“开尔文”

Cruise.Alpha2.

ans = 0.0170

[f，m] =迫切andmoments（海狸，巡航）

F =3×110.^3.× 0.4037 -1.3285 4.7465

M =3×110.^3.× -1.5125 2.3497 0.3744

非线性动力学(海狸，巡航)

dydt =12×144.9207 2.7140 -0.0276 0.1764 -0.5806 2.0743 -0.2619 0.3391 0.0297 0⋮

[稳定性，衍生物] =静电性（海狸，巡航）

稳定性=6×8表U V WαβP Q R  ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ 外汇“稳定 " "" "" "" "" "" "" "" ”“财政年度”稳定 " "" "" "" "" "" "" FZ”“”“”稳定 " "" "" "" "" "" L  "" "" "" "" " 稳定”“稳定”““““M”稳定稳定”“”“”“”“”“”“”“稳定”N  "" "" "" "" " 稳定”“”“”“稳定”

衍生品=6×8表U V WαβP Q R  _______ _______ _______ ___________ _______ _______ _______ _______ FX -32.531 2.7704 601.22 -552.22 124.91 26968 0 0 0 -467.59 -33.152 -398.64 -16.894 -558.01 -17973 1382.4财年FZ -2445.2 -410.16 -4.8834 -2867.8 -1.2531 e + 05年-220.18 0 0 L -37.919 -469.28 -10.703 -254.35 9350.9 222.86 74.529 -930.3 -42740 -21158 -27832 03360.4 0 -20214 -1866.5 n 12.771 62.732 1.6733 -0.35231 2828.4 -8744.1 1909.6 -6134.6

也可以使用FixedWingStateCustom函数创建状态。

这个函数与fixedWingState函数相同，只是增加了一个字符串输入，指定要创建的状态对象。

state = fixedwingstatecustom（“AstdealavillandBeaverstate”，海狸）

国家= astDehavillandBeaverState属性:Alpha2: 0 Alpha3: 0 Beta2: 0 Beta3: 0 b2V: 0.1463简历:0.0318 qcV: 0 pb2V: 0 rb2V: 0 AileronAlpha: 0 FlapAlpha: 0 ElevatorBeta2: 0 RudderAlpha: 0α:0β:0 AlphaDot: 0 BetaDot: 0质量:0惯性:[3 x3表]CenterOfGravity: [0 0 0] CenterOfPressure: [0 0 0] AltitudeMSL: 0 GroundHeight:0 XN: 0 XE: 0 XD: 0 U: 50 V: 0 W: 0φ:0θ:0ψ:0 P: 0问:0 R: 0重量:0 AltitudeAGL: 0空速:50水平:50 MachNumber: 0.1469 BodyVelocity: [50 0 0] GroundVelocity:[50 0 0]你:50 Vr: 0或者说是:0 FlightPathAngle: 0 CourseAngle: 0 InertialToBodyMatrix: [3 x3双]BodyToInertialMatrix: [3 x3双]BodyToWindMatrix:[3x3 double] WindToBodyMatrix: [3x3 double] DynamicPressure: 1.5312e+03控制状态:[1x5航空。飞机。属性:[1x1 air . aircraft。单位系统:“公制”角度系统:“弧度”温度系统:“开尔文”

State2 = FixedWingStatecustom（“AstdealavillandBeaverstate”海狸,aircraftEnvironment(海狸,“COESA”，1000））

State2 = AstdeAvillandBeaverstate具有属性：Alpha2：0 Alpha3：0 Beta2：0 Beta3：0 B2V：0.1463简介：0.0318 QCV：0 PB2V：0 RB2V：0 Flapalpha：0电梯Beta2：0 Rudderalpha：0 Alpha：0 Beta：0字母表：0 betaDot：0质量：0惯量：[3x3表] Centerofgrivity：[0 0] CenterofPress：[0 0] Altitudemsl：0-ringheight：0 xn：0 xe：0 xd：0 u：50 v：0 w：0 phi：0 theta：0 psi：0 p：0问：0 r：0重量：0 altitudeagl：0 airspeed：50底次：50 machnumber：0.1486 bodyvelocity：[50 0 0]地面：[50 0 0/Aero.aircraft.environment] ControlStates：[1x5 Aero.aircraft.controlstate] Outofrantantion：“限制”诊断：“警告”属性：[1x1 Aero.aircraft.properties]单位系统：“公制”角度系统：“弧度”温度Ystem：“Kelvin”

参考文献

飞行动力学和控制分析的Simu金宝applink环境-在DHC-2“海狸”上的应用”。第一部分:“在Simulink中实现模型库”。金宝app第二部分:“‘海狸’自动驾驶仪的非线性分析”。硕士论文，代尔夫特理工大学航空航天工程学院。荷兰代尔夫特，1993年。

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