自定义可变质量6DOF风(风角)

实现了六自由度自定义变质量运动方程的风角表示

展开页面中的所有内容

库:
航空航天组块/运动方程/六自由度

描述

的自定义可变质量6DOF风(风角)Block实现了自定义变质量六自由度运动方程的风角表示。关于所使用的坐标系统和平移动力学的描述，请参见自定义可变质量6DOF风(四元数)块。

有关风角之间关系的更多信息，请参见算法

限制

该物体假定所施加的力作用于物体的重心。

港口

输入

全部展开

`F_xyz`——应用部队
三元素向量

所施加的力，用三元素矢量表示。

数据类型:双

`米_xyz`——应用的时刻
三元素向量

应用力矩，用三元素矢量表示。

数据类型:双

`dm / dt`-质量变化率
三元素向量

一种或多种质量变化率(加积为正，烧蚀为负)，用三元素矢量表示。

数据类型:双

`米`——质量
标量

质量，用标量表示。

依赖关系

要启用此端口，请设置质量类型来自定义变量．

数据类型:双

`dI / dt`-惯性张量矩阵的变化率
3×3矩阵

惯性张量变化率矩阵，表示为3 × 3矩阵。

依赖关系

要启用此端口，请设置质量类型来自定义变量．

数据类型:双

`我`-惯性张量矩阵
3×3矩阵

惯性张量矩阵，表示为3 × 3矩阵。

依赖关系

要启用此端口，请设置质量类型来自定义变量．

数据类型:双

`V_再保险`——相对速度
三元素向量

一个或多个相对速度，在此速度下，质量以固定的轴加到物体上或从物体上减除，用三元素矢量表示。

依赖关系

若要启用此端口，请勾选包括质量，流量，相对速度．

数据类型:双

输出

全部展开

`V_e`-平坦地球坐标系下的速度
三元素向量

平面地球参考系中的速度，返回为一个三元素矢量。

数据类型:双

`X_e`-平面地球参考系中的位置
三元素向量

在平面地球参考系中的位置，以三元素矢量返回。

数据类型:双

`μ γ x (rad)`-风向旋转角度
三元素向量

风旋转角度[侧翼，飞行路径，航向]，返回为三个元素矢量，以弧度表示。

数据类型:双

`扩张型心肌病_我们`- - - - - -坐标变换
3×3矩阵

从平坦的地球轴到固定的风轴的坐标转换，返回为3 × 3矩阵。

数据类型:双

`V_w`-风速在风固定框架
三元素向量

风速在风固定的框架，作为一个三元素矢量返回。

数据类型:双

`αβ(rad)`-攻角和侧滑角
双元素向量

攻角和侧滑角，返回为两个元素矢量，以弧度表示。

数据类型:双

`dαβ/ dt d / dt`-攻角变化率和侧滑角变化率
双元素向量

攻角变化率和侧滑角变化率，以弧度/秒的二元矢量返回。

数据类型:双

`ω_b(rad / s)`-身体固定轴的角速率
三元素向量

角速率在固定的身体轴，返回为一个三元素矢量，以弧度每秒。

数据类型:双

`dω_b/ dt`——角加速度
三元素向量

在固定身体轴上的角加速度，返回为一个三元素矢量，以弧度每秒平方为单位。

数据类型:双

`一个_bb`-在固定身体轴的加速
三元素向量

物体在固定物体坐标系下相对固定物体轴的加速度，返回为一个三元素矢量。

数据类型:双

`一个_是`-关于惯性系的加速度
三元素向量

相对于惯性系(平面地球)，在固定体轴上的加速度，返回为一个三元素矢量。你通常把这个信号连接到加速度计。

依赖关系

要启用此点，请选择包括惯性加速度．

数据类型:双

参数

全部展开

主要

`单位`—输入输出单元
`度量(MKS)`(默认)|`英语(速度单位:ft/s)`|`英语(速度单位:kts)`

输入和输出单元，指定为度量(MKS)，英语(速度单位:ft/s),或英语(速度单位:kts)．

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	米每秒平方	米/秒	米	公斤	公斤平方米
`英语(速度单位:ft/s)`	英镑	尺磅	英尺每秒平方	英尺/秒	脚	鼻涕虫	蛞蝓平方英尺
`英语(速度单位:kts)`	英镑	尺磅	英尺每秒平方	结	脚	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(速度单位:ft/s)|英语(速度单位:kts)

默认值:度量(MKS)

`质量类型`——质量类型
`自定义变量`(默认)|`简单的变量`|`固定`

质量类型，具体如下表所示。

质量类型	描述	默认为
`固定`	在整个模拟过程中质量是恒定的。	6自由度(欧拉角) 6自由度(四元数) 6自由度风(风角) 6自由度风(四元数) 6自由度ECEF(四元数)
`简单的变量`	质量和惯性作为质量速率的函数线性变化。	简单变质量6DOF(欧拉角) 简单变质量6DOF(四元数) 简单变质量6DOF风(风角) 简单变质量6DOF风(四元数) 简单变质量6DOF ECEF(四元数)
`自定义变量`	质量和惯性变化是可定制的。	自定义可变质量6DOF(欧拉角) 自定义可变质量6DOF(四元数) 自定义可变质量6DOF风(风角) 自定义可变质量6DOF风(四元数) 自定义可变质量6DOF ECEF(四元数)

的自定义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:“定义变量”

`表示`-运动表示方程式
`风的角度`(默认)|`四元数`

运动表示方程，如下表所示。

表示	描述
`风的角度`	在运动方程中使用风的角度。
`四元数`	在运动方程中使用四元数。

的四元数选择符合运动方程算法．

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”

`惯性轴初始位置[Xe,Ye,Ze]`-惯性轴位置
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

物体在平面地球参考系中的初始位置，用三元素矢量表示。

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) '

`初始空速、攻角和侧滑角[V,alpha,beta]`-初始空速，攻角和侧滑角
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

初始空速、攻角和侧滑角，用三要素矢量表示。

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) '

`初始风向[岸角、航迹角、航向角]`-初始风向
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

初始风角[岸线、飞行路径和航向]，用弧度表示为三个元素矢量。

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) '

`初始体旋转速率[p,q,r]`-初始身体旋转
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

相对于NED帧的初始固定体角速率，指定为一个三元素矢量，以弧度每秒为单位。

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) '

`包括质量，流量，相对速度`-质量流相对速度端口
`从`(默认)|`在`

选择此复选框可添加质量流相对速度端口。这是质量增加或消融的相对速度。

编程使用

块参数:vre_flag

类型:特征向量

价值观:从|在

默认值:从

`包括惯性加速度`—包括惯性加速端口
`从`(默认)|`在`

选择此复选框可添加惯性加速端口。

依赖关系

要启用一个_是端口，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:从

状态属性

为每个州分配一个唯一的名称。在整个线性化过程中使用状态名而不是块路径。

要为单个状态指定名称，请在引号之间输入唯一的名称，例如，“速度”．
要将名称分配到多个状态，请输入一个由大括号包围的逗号分隔列表，例如:{' a ', ' b ', ' c '}．每个名称必须是唯一的。
如果参数为空(' ')，没有分配名称。
状态名称只应用于带有name参数的选定块。
州的数目必须平均分配到州名的数目。
可以指定比州少的名称，但不能指定比州多的名称。
例如，您可以在具有四个状态的系统中指定两个名称。第一个名字适用于前两个州，第二个名字适用于后两个州。
在MATLAB中使用变量分配状态名^®工作区，输入不带引号的变量。变量可以是字符向量、单元格数组或结构。

`位置:例如，{'Xe'， 'Ye'， 'Ze'}`-位置状态名
`＇＇`(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

位置状态名，指定为用大括号括起来的逗号分隔列表。

编程使用

块参数:xme_statename

类型:特征向量

价值观:＇＇用大括号括起来的逗号分隔的列表

默认值:＇＇

`速度:例如,“V”`-速度状态名
`＇＇`(默认)|字符向量

速度状态名，指定为字符向量。

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:＇＇

`入射角，如“alpha”`—入射角的状态名称
`＇＇`(默认)|字符向量

入射角状态名，指定为字符向量。

编程使用

块参数:alpha_statename

类型:特征向量

价值观:＇＇

默认值:＇＇

`侧滑角，如“beta”`-侧滑角的状态名称
`＇＇`(默认)|字符向量

侧滑角状态名，指定为字符矢量。

编程使用

块参数:beta_statename

类型:特征向量

价值观:＇＇

默认值:＇＇

`风向，例如{'mu'， 'gamma'， 'chi'}`-风向州名
`＇＇`(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

风向州名，指定为用括号括起来的逗号分隔列表。

编程使用

块参数:wind_statename

类型:特征向量

价值观:＇＇

默认值:＇＇

`身体旋转速率:例如，{'p'， 'q'， 'r'}`-身体旋转状态名称
`＇＇`(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

身体旋转速率状态名称，指定的逗号分隔列表，由大括号包围。

编程使用

块参数:pm_statename

类型:特征向量

价值观:＇＇用大括号括起来的逗号分隔的列表

默认值:＇＇

算法

风角之间的关系，[μγχ］^T，可通过将风速分解为定风坐标系来确定。

$［ \begin{array}{l} p_{w} \\ 问_{w} \\ r_{w} \end{array} ］＝［ \begin{array}{l} \dot{μ} \\ 0 \\ 0 \end{array} ］ + ［ \begin{array}{l} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 因为 μ & 罪 μ \\ 0 & - 罪 μ & 因为 μ \end{array} ］［ \begin{array}{l} 0 \\ \dot{γ} \\ 0 \end{array} ］ + ［ \begin{array}{l} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 因为 μ & 罪 μ \\ 0 & - 罪 μ & 因为 μ \end{array} ］［ \begin{array}{l} 因为 γ & 0 & - 罪 γ \\ 0 & 1 & 0 \\ 罪 γ & 0 & 因为 γ \end{array} ］［ \begin{array}{l} 0 \\ 0 \\ \dot{χ} \end{array} ］ \equiv J^{- 1} ［ \begin{array}{l} \dot{μ} \\ \dot{γ} \\ \dot{χ} \end{array} ］$

反相J然后给出了确定风速矢量所需的关系。

$［ \begin{array}{l} \dot{μ} \\ \dot{γ} \\ \dot{χ} \end{array} ］＝ J ［ \begin{array}{l} p_{w} \\ 问_{w} \\ r_{w} \end{array} ］＝［ \begin{array}{l} 1 & （罪 μ 棕褐色 γ ） & （因为 μ 棕褐色 γ ） \\ 0 & 因为 μ & - 罪 μ \\ 0 & \frac{罪 μ}{因为 γ} & \frac{因为 μ}{因为 γ} \end{array} ］［ \begin{array}{l} p_{w} \\ 问_{w} \\ r_{w} \end{array} ］$

固定体的角速率与固定风的角速率关系式如下。

$［ \begin{array}{l} p_{w} \\ 问_{w} \\ r_{w} \end{array} ］＝ D 米 C_{w b} ［ \begin{matrix} p_{b} - \dot{β} 罪 α \\ 问_{b} - \dot{α} \\ r_{b} + \dot{β} 因为 α \end{matrix} ］$

利用风速矢量方程中的这种关系，给出了风速矢量与固定体角速率之间的关系。

$［ \begin{array}{l} \dot{μ} \\ \dot{γ} \\ \dot{χ} \end{array} ］＝ J ［ \begin{array}{l} p_{w} \\ 问_{w} \\ r_{w} \end{array} ］＝［ \begin{array}{l} 1 & （罪 μ 棕褐色 γ ） & （因为 μ 棕褐色 γ ） \\ 0 & 因为 μ & - 罪 μ \\ 0 & \frac{罪 μ}{因为 γ} & \frac{因为 μ}{因为 γ} \end{array} ］ D 米 C_{w b} ［ \begin{matrix} p_{b} - \dot{β} 罪 α \\ 问_{b} - \dot{α} \\ r_{b} + \dot{β} 因为 α \end{matrix} ］$

参考文献

斯蒂文斯，布莱恩，还有弗兰克·刘易斯。飞机控制与仿真，第二版，霍博肯，新泽西:约翰·威利父子公司，2003。

彼得·H·泽菲尔航空航天飞行器动力学建模与仿真．第二版:莱斯顿，弗吉尼亚州:AIAA教育系列，2007年。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

另请参阅

介绍了R2006a

航空航天Blockset文档

金宝app

尝试MATLAB, Si金宝appmulink和其他产品下载188bet金宝搏

得到审判现在

自定义可变质量6DOF风(风角)

描述

限制

港口

输入

Fxyz——应用部队三元素向量

米xyz——应用的时刻三元素向量

dm / dt-质量变化率三元素向量

米——质量标量

依赖关系

dI / dt-惯性张量矩阵的变化率3×3矩阵

依赖关系

我-惯性张量矩阵3×3矩阵

依赖关系

V再保险——相对速度三元素向量

依赖关系

输出

Ve-平坦地球坐标系下的速度三元素向量

Xe-平面地球参考系中的位置三元素向量

μ γ x (rad)-风向旋转角度三元素向量

扩张型心肌病我们- - - - - -坐标变换3×3矩阵

Vw-风速在风固定框架三元素向量

αβ(rad)-攻角和侧滑角双元素向量

dαβ/ dt d / dt-攻角变化率和侧滑角变化率双元素向量

ωb(rad / s)-身体固定轴的角速率三元素向量

dωb/ dt——角加速度三元素向量

一个bb-在固定身体轴的加速三元素向量

一个是-关于惯性系的加速度三元素向量

依赖关系

参数

主要

单位—输入输出单元度量(MKS)(默认)|英语(速度单位:ft/s)|英语(速度单位:kts)

编程使用

质量类型——质量类型自定义变量(默认)|简单的变量|固定

编程使用

表示-运动表示方程式风的角度(默认)|四元数

编程使用

惯性轴初始位置[Xe,Ye,Ze]-惯性轴位置(0 0 0)(默认)|三元素向量

编程使用

初始空速、攻角和侧滑角[V,alpha,beta]-初始空速，攻角和侧滑角(0 0 0)(默认)|三元素向量

编程使用

初始风向[岸角、航迹角、航向角]-初始风向(0 0 0)(默认)|三元素向量

编程使用

初始体旋转速率[p,q,r]-初始身体旋转(0 0 0)(默认)|三元素向量

编程使用

包括质量，流量，相对速度-质量流相对速度端口从(默认)|在

编程使用

包括惯性加速度—包括惯性加速端口从(默认)|在

依赖关系

编程使用

状态属性

位置:例如，{'Xe'， 'Ye'， 'Ze'}-位置状态名＇＇(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

编程使用

速度:例如,“V”-速度状态名＇＇(默认)|字符向量

编程使用

入射角，如“alpha”—入射角的状态名称＇＇(默认)|字符向量

编程使用

侧滑角，如“beta”-侧滑角的状态名称＇＇(默认)|字符向量

编程使用

风向，例如{'mu'， 'gamma'， 'chi'}-风向州名＇＇(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

编程使用

身体旋转速率:例如，{'p'， 'q'， 'r'}-身体旋转状态名称＇＇(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

编程使用

算法

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

另请参阅

航空航天Blockset文档

金宝app

尝试MATLAB, Si金宝appmulink和其他产品下载188bet金宝搏

`F_xyz`——应用部队
三元素向量

`米_xyz`——应用的时刻
三元素向量

`dm / dt`-质量变化率
三元素向量

`米`——质量
标量

`dI / dt`-惯性张量矩阵的变化率
3×3矩阵

`我`-惯性张量矩阵
3×3矩阵

`V_再保险`——相对速度
三元素向量

`V_e`-平坦地球坐标系下的速度
三元素向量

`X_e`-平面地球参考系中的位置
三元素向量

`μ γ x (rad)`-风向旋转角度
三元素向量

`扩张型心肌病_我们`- - - - - -坐标变换
3×3矩阵

`V_w`-风速在风固定框架
三元素向量

`αβ(rad)`-攻角和侧滑角
双元素向量

`dαβ/ dt d / dt`-攻角变化率和侧滑角变化率
双元素向量

`ω_b(rad / s)`-身体固定轴的角速率
三元素向量

`dω_b/ dt`——角加速度
三元素向量

`一个_bb`-在固定身体轴的加速
三元素向量

`一个_是`-关于惯性系的加速度
三元素向量

`单位`—输入输出单元
`度量(MKS)`(默认)|`英语(速度单位:ft/s)`|`英语(速度单位:kts)`

`质量类型`——质量类型
`自定义变量`(默认)|`简单的变量`|`固定`

`表示`-运动表示方程式
`风的角度`(默认)|`四元数`

`惯性轴初始位置[Xe,Ye,Ze]`-惯性轴位置
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

`初始空速、攻角和侧滑角[V,alpha,beta]`-初始空速，攻角和侧滑角
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

`初始风向[岸角、航迹角、航向角]`-初始风向
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

`初始体旋转速率[p,q,r]`-初始身体旋转
`(0 0 0)`(默认)|三元素向量

`包括质量，流量，相对速度`-质量流相对速度端口
`从`(默认)|`在`

`包括惯性加速度`—包括惯性加速端口
`从`(默认)|`在`

`位置:例如，{'Xe'， 'Ye'， 'Ze'}`-位置状态名
`＇＇`(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

`速度:例如,“V”`-速度状态名
`＇＇`(默认)|字符向量

`入射角，如“alpha”`—入射角的状态名称
`＇＇`(默认)|字符向量

`侧滑角，如“beta”`-侧滑角的状态名称
`＇＇`(默认)|字符向量

`风向，例如{'mu'， 'gamma'， 'chi'}`-风向州名
`＇＇`(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

`身体旋转速率:例如，{'p'， 'q'， 'r'}`-身体旋转状态名称
`＇＇`(默认)由大括号包围的逗号分隔的列表

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app