悉尼大学的学生在可变稳定性飞行模拟器中体验飞行动力学
挑战
解决方案
结果
- 更深入地理解关键概念
- 在领导机构的职业机会
- 加快发展
“我们使用MathWorks工具构建的VSFS使工程专业的学生能够看到和感受到控制设计参数变化对飞机飞行的直接影响。这种体验式的组成部分为我们的学生带来了重大的学习改进。”
彼得·吉本斯博士，悉尼大学
悉尼大学航空航天、机械和机电工程学院(SAMME)的学生有一个独特的机会来体验设计决策对飞行稳定性的影响。使用全运动的三自由度飞行模拟器，他们可以感受到飞机在一系列环境条件、飞机配置和控制设计下对他们的控制做出的反应。
SAMME的教师和学生使用一架退役的QANTAS仿真教练机的液压系统、结构和座舱建造了可变稳定性飞行模拟器(VSFS)，用MathWorks工具开发的实时系统取代了原始的模拟控制系统。
“通过Sim金宝appulink，整个VSFS设计都是图形格式的，学生们很容易理解，”SAMME高级讲师彼得·吉本斯博士说。“金宝appSimulink模型也使我们很容易构建和设计VSFS，然后使用Simulink Coder和Simulink Real-Time快速实现系统，这是VSFS的核心。创建控制系统原型并观察它们的实际行为是最有效的设置。”
挑战
虽然工程系的学生了解控制系统理论，但他们缺乏从实际飞行经验中获得的对飞行稳定性的直观感受。
吉本斯和他在SAMME的同事需要足够复杂的工具，使他们能够设计和实现实时VSFS系统，同时足够直观，让学生快速学习。吉本斯解释说:“对于学生来说，在使用C语言时，要赶上速度需要很长时间。”
除了研究生和研究VSFS的教师外，该学院有200多名本科生，需要从众多工作站获得工具。
解决方案
悉尼大学获得了校园范围的许可证，使学生和教师能够使用MATLAB®,仿金宝app真软件®， 金宝appSimulink Coder™和配套产品的校园范围。下载188bet金宝搏
吉本斯和研究生亚历克斯·斯坎普斯使用Simulink设计了一个控制系统模型，该模型以飞行员轭的运动为金宝app输入，并驱动液压系统上的伺服执行器来相应地移动驾驶舱。模拟完成后，他们使用Simulink Coder生成代码金宝app，并使用Simulink real - time™实时运行代码。
他们使用相同的方法开发了适用于环境条件(如湍流)和飞机本身的VSFS模块，其中包括完整的运动方程和飞机的气动特性。
SAMME教师使用模拟器来强化课堂上教授的概念。在飞行力学1例如，学生使用MATLAB完成关于飞行动力学、空气动力学对飞机运动的影响、飞行稳定性和飞机运动模式的作业。在课程的后期，他们在VSFS中运行飞机模拟。当他们执行机动，教师改变刚度，阻尼和其他空气动力学参数，以帮助学生了解这些参数的变化如何影响处理。
为飞行力学2，学生使用MATLAB和控制系统工具箱™开发飞行控制系统和自动驾驶系统。每个教师批准的控制设计都嵌入到VSFS中。然后，学生们进行模拟飞行，将他们的设计与标准控制设计的性能和稳定性特征进行比较。
修读高级飞行力学学习飞行试验程序的原理。他们使用MATLAB和信号处理工具箱™来执行滤波和功率谱分析，以评估加速度计和其他测试传感器的特性。在模拟飞行测试程序并使用回归技术验证飞机模型后，他们使用控制系统工具箱开发了飞行控制系统并在VSFS中进行测试。
许多学生使用MathWorks产品来完成他们的本科和研究下载188bet金宝搏生论文项目。这些项目包括增加或改进斜翼飞机的VSFS模型;起重机体飞机，如NASA HL-10和HL-20;以及F-16战斗机。
结果
更深入地理解关键概念．吉本斯说:“通过VSFS，学生可以亲身体验他们的Simulink模型的变化如何影响飞机操纵。”金宝app“根据在模拟器上花费时间前后进行的测试，我们发现飞行模拟实验室练习使学生对关键概念的理解提高了10%到15%。”
在领导机构的职业机会．吉本斯说:“我们的项目以VSFS的经验和MathWorks产品在相关航空航天项目中的应用为中心，培养具有先进分析和设计技能的高素质毕业下载188bet金宝搏生。”“我们的许多工程专业毕业生都进入了CAE(一家领先的航空模拟公司)和澳大利亚国防科技组织等机构工作。”
加快发展．吉本斯说:“金宝app有了Simulink，你可以看到设计，很快就能理解系统的架构和信息流，然后在几分钟内，把设计转换成实时代码。”“你可以直接用代码开发系统，但你要花一千倍的时间这样做。”
悉尼大学是全球1300所提供MATLAB和Simulink校园访问的大学之一。金宝app有了校园范围的许可，研究人员、教师和学生可以访问最新版本的产品的公共配置，以便在任何地方使用——在教室、在家里、在实验室或在现场。下载188bet金宝搏
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