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6自由度风(风角度)

实现风角表示的六个自由度的运动方程

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描述

6自由度风(风角度)块实现了风角表示的六个自由度的运动方程。使用的坐标系统的描述和转化动力学,看到块描述6自由度风(四元数)块。

更多信息在风角度之间的关系,知道了算法

限制

块假设应用力法在身体的重心,而且质量和惯性常数。

港口

输入

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应用力,指定为一个三元素向量。

数据类型:

应用的时刻,指定为一个三元素向量。

数据类型:

输出

全部展开

速度在平坦地球参考系,作为三元素返回向量。

数据类型:

在平坦地球参考系的位置,作为三元素返回向量。

数据类型:

风旋转角度(银行,飞行路径,标题),作为三元素返回向量,在弧度。

数据类型:

从平坦地球轴坐标变换wind-fixed轴,返回为一个3×3的矩阵。

数据类型:

速度在wind-fixed框架,作为三元素返回向量。

数据类型:

攻角和侧滑角,作为双元素返回向量,在弧度。

数据类型:

变化率的攻角和侧滑角的变化速度,作为双元素返回向量,在弧度每秒。

数据类型:

角率物体固定轴,作为三元素返回向量。

数据类型:

在物体固定轴角加速度,作为三元素返回向量,在弧度/秒平方。

数据类型:

在对车身骨架物体固定轴加速度,作为三元素返回向量。

数据类型:

在物体固定轴加速度对惯性坐标系(平坦地球),作为三元素返回向量。你通常这个信号连接到加速度计。

依赖关系

这个端口时,才出现包括惯性加速度复选框被选中。

数据类型:

参数

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主要

输入和输出单位,指定为度量(MKS),英语(英尺/秒速度),或在节英语(速度)

单位 部队 时刻 加速度 速度 位置 质量 惯性
度量(MKS) 牛顿 牛顿米 米每秒的平方 米/秒 公斤 公斤平方米
英语(英尺/秒速度) 英镑 尺磅 英尺每秒平方 英尺/秒 鼻涕虫 蛞蝓平方英尺
在节英语(速度) 英镑 尺磅 英尺每秒平方 鼻涕虫 蛞蝓平方英尺

编程使用

块参数:单位
类型:特征向量
价值观:度量(MKS)|英语(英尺/秒速度)|在节英语(速度)
默认值:度量(MKS)

根据下表质量类型,指定。

简单的变量选择符合前面描述的运动方程。

编程使用

块参数:mtype
类型:特征向量
价值观:固定|简单的变量|自定义变量
默认值:简单的变量

运动方程表示,按照下表规定。

表示 描述

风的角度

在运动方程中使用风角度。

四元数

在运动方程中使用四元数。

风的角度选择符合的运动方程算法

编程使用

块参数:代表
类型:特征向量
价值观:风的角度|四元数
默认值:“风角”

身体的初始位置在平坦地球参考系,指定为一个三元素向量。

编程使用

块参数:xme_0
类型:特征向量
价值观:' (0 0 0)'|三元素向量
默认值:' (0 0 0)'

初始速度、迎角和侧滑角,指定为一个三元素向量。

编程使用

块参数:Vm_0
类型:特征向量
价值观:' (0 0 0)'|三元素向量
默认值:' (0 0 0)'

初始风角度(银行、飞行路径和标题),指定为一个三元素向量的弧度。

编程使用

块参数:wind_0
类型:特征向量
价值观:' (0 0 0)'|三元素向量
默认值:' (0 0 0)'

最初的物体固定角率对NED框架,指定为一个三元素向量,在弧度每秒。

编程使用

块参数:pm_0
类型:特征向量
价值观:' (0 0 0)'|三元素向量
默认值:' (0 0 0)'

初始质量的刚体,指定为一个双标量。

编程使用

块参数:mass_0
类型:特征向量
价值观:“1.0”|双标量
默认值:“1.0”

身体的惯性,指定为一个双标量。

编程使用

块参数:惯性
类型:特征向量
价值观:“眼(3)”|双标量
默认值:“眼(3)”

选中此复选框后,可以添加一个惯性加速度端口。

依赖关系

要启用一个端口,选择该参数。

编程使用

块参数:abi_flag
类型:特征向量
价值观:“关闭”|“上”
默认值:

状态属性

每个州分配一个唯一的名称。您可以使用国家名称而不是块路径在线性化。

  • 分配一个名称到一个状态,输入惟一名称之间的引用,例如,“速度”

  • 将名称分配给多个州,输入一个逗号分隔的列表括号包围,例如,{' a ', ' b ', ' c '}。每个名称必须是唯一的。

  • 如果一个参数是空的(' '),没有叫分配。

  • 国家名称仅适用于所选块名称参数。

  • 州的数量必须匀在一些国家的名字。

  • 您可以指定名称少于州,但是你不能指定比州的名字。

    例如,您可以指定两个系统有四个州的名字。第一个名称适用于前两个州和第二个名字最后两个州。

  • 分配国家名称与MATLAB中的一个变量®工作区,输入变量没有引号。一个变量可以是一个特征向量,细胞数组,或结构。

位置状态名称指定为括号包围的逗号分隔列表。

编程使用

块参数:xme_statename
类型:特征向量
价值观:|以逗号分隔括号包围
默认值:

速度状态名称指定为一个特征向量。

编程使用

块参数:Vm_statename
类型:特征向量
价值观:|特征向量
默认值:

迎角状态名称,指定为一个特征向量。

编程使用

块参数:alpha_statename
类型:特征向量
价值观:
默认值:

侧滑角国家名称,指定为一个特征向量。

编程使用

块参数:beta_statename
类型:特征向量
价值观:
默认值:

风方向国家名称,指定为括号包围的逗号分隔列表。

编程使用

块参数:wind_statename
类型:特征向量
价值观:
默认值:

四元数向量国家名称,指定为括号包围的逗号分隔列表。

编程使用

块参数:quat_statename
类型:特征向量
价值观:|以逗号分隔括号包围
默认值:

体转速状态名称,指定逗号分隔列表括号包围。

编程使用

块参数:pm_statename
类型:特征向量
价值观:|以逗号分隔括号包围
默认值:

质量状态名称,指定为一个特征向量。

编程使用

块参数:mass_statename
类型:特征向量
价值观:|特征向量
默认值:

算法

风角之间的关系 ( μ γ χ ] T 可以由解决风率到wind-fixed坐标系。

( p w w r w ] = ( μ ˙ 0 0 ] + ( 1 0 0 0 因为 μ μ 0 μ 因为 μ ] ( 0 γ ˙ 0 ] + ( 1 0 0 0 因为 μ μ 0 μ 因为 μ ] ( 因为 γ 0 γ 0 1 0 γ 0 因为 γ ] ( 0 0 χ ˙ ] J 1 ( μ ˙ γ ˙ χ ˙ ]

反相J然后给所需的关系来确定风速度向量。

( μ ˙ γ ˙ χ ˙ ] = J ( p w w r w ] = ( 1 ( μ 棕褐色 γ ) ( 因为 μ 棕褐色 γ ) 0 因为 μ μ 0 μ 因为 γ 因为 μ 因为 γ ] ( p w w r w ]

相关的物体固定角率wind-fixed角速率由以下方程。

( p w w r w ] = D C w b ( p b β ˙ α b α ˙ r b + β ˙ 因为 α ]

使用这种关系在风中速度矢量方程,给出了风速度向量和物体固定角之间的关系。

( μ ˙ γ ˙ χ ˙ ] = J ( p w w r w ] = ( 1 ( μ 棕褐色 γ ) ( 因为 μ 棕褐色 γ ) 0 因为 μ μ 0 μ 因为 γ 因为 μ 因为 γ ] D C w b ( p b β ˙ α b α ˙ r b + β ˙ 因为 α ]

引用

[1]史蒂文斯,布莱恩和弗兰克·刘易斯。飞机控制和仿真。纽约:约翰·威利& Sons, 1992。

扩展功能

C / c++代码生成
使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app

介绍了R2006a