实施四级运动方程的四级运动方程式相对于身体轴 - Simulink-Mathworks Australia万博1manbetx

Library:
航空空间/ Equations of Motion / 6DOF

端口

输入

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`F_xyz（n）`— Applied forces
三元素向量

施加力，指定为三元素矢量。

数据类型：双倍的

`M_xyz(N-m)`— Applied moments
三元素向量

应用的力矩，指定为三元素向量。

数据类型：双倍的

Output

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`V_e`— Velocity in flat Earth reference frame
三元素向量

速度in the flat Earth reference frame, returned as a three-element vector.

数据类型：双倍的

`X_e`— Position in flat Earth reference frame
三元素向量

Position in the flat Earth reference frame, returned as a three-element vector.

数据类型：双倍的

`φ θ ψ (rad)`- 内在的欧拉旋转角度
三元素向量

固有的欧拉旋转角[卷，俯仰，偏航]在弧度中以三元素向量返回。使用偏航，音高和滚动角度使用z-y-x旋转序列，例如Angle2DCM（偏航，音高，滚动，“ Zyx”）.

数据类型：双倍的

`DCM_be`- 坐标转换
3-by-3 matrix

从平坦的地球轴到身体固定轴的坐标转换，作为3 x-3矩阵返回。

数据类型：双倍的

`V_b`- 身体固定框架的速度
三元素向量

速度in the body-fixed frame, returned as a three-element vector.

数据类型：双倍的

`ω_b(rad/s)`— Angular rates in body-fixed axes
三元素向量

人体固定轴的角度速率，作为三元素向量返回，每秒弧度。

数据类型：双倍的

`dΩ_b/dt`- 角加速度
三元素向量

Angular accelerations in body-fixed axes, returned as a three-element vector, in radians per second squared.

数据类型：双倍的

`A_bb`- 身体固定轴的加速度
三元素向量

相对于身体框架的身体固定轴的加速度，作为三元素向量返回。

数据类型：双倍的

`A_be`— Accelerations with respect to inertial frame
三元素向量

Accelerations in body-fixed axes with respect to inertial frame (flat Earth), returned as a three-element vector. You typically connect this signal to the accelerometer.

依赖性

This port appears only when the包括惯性加速选中了复选框。

数据类型：双倍的

Parameters

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Main

`单位`— Input and output units
`Metric (MKS)`（默认）|`英语（ft/s的速度）`|`英语（KTS的速度）`

输入和输出单元，指定为Metric (MKS),英语（ft/s的速度），或者英语（KTS的速度）.

单位	军队	片刻	Acceleration	速度	Position	大量的	Inertia
`Metric (MKS)`	Newton	Newton-meter	仪表per second squared	仪表per second	仪表	公斤	千克仪表平方
`英语（ft/s的速度）`	磅	脚	每秒平方	每秒英尺	Feet	sl	slfoot squared
`英语（KTS的速度）`	磅	脚	每秒平方	结	Feet	sl	slfoot squared

Programmatic Use

Block Parameter:units

Type:角色向量

值：Metric (MKS)|英语（ft/s的速度）|英语（KTS的速度）

Default:Metric (MKS)

`质量类型`— Mass type
`固定的`（默认）|`Simple Variable`|`自定义变量`

质量类型, specified according to the following table.

质量类型	描述	默认值
`固定的`	在整个模拟过程中，质量是恒定的。	6DOF（欧拉角） 6DOF（季节） 6DOF风（风角） 6DOF风（四元组） 6DOF ECEF（季节）
`Simple Variable`	大量的and inertia vary linearly as a function of mass rate.	Simple Variable Mass 6DOF (Euler Angles) Simple Variable Mass 6DOF (Quaternion) 简单可变质量6DOF风（风角）简单可变质量6DOF风（四元组） Simple Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion)
`自定义变量`	质量和惯性变化是可定制的。	自定义变量大量的6DOF（欧拉角）自定义变量大量的6DOF（季节）自定义变量大量的6DOF风（风角）自定义变量大量的6DOF风（四元组）自定义变量大量的6DOF ECEF（季节）

TheSimple Variableselection conforms to the previously described equations of motion.

Programmatic Use

Block Parameter:mtype

Type:角色向量

值：固定的|Simple Variable|自定义变量

Default:Simple Variable

`Representation`- 运动表示方程
`季节`（默认）|`欧拉角`

运动表示方程，根据下表指定。

Representation	描述
`欧拉角`	Use Euler angles within equations of motion.
`季节`	Use quaternions within equations of motion.

The季节选择符合运动方程Algorithms.

Programmatic Use

Block Parameter:rep

Type:角色向量

值：欧拉角|季节

Default:“四元组”

`Initial position in inertial axes [Xe,Ye,Ze]`- 惯性轴的位置
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

身体在平坦的地球参考框架中的初始位置，指定为三元素矢量。

Programmatic Use

Block Parameter:xme_0

Type:角色向量

值：'[0 0 0]'|三元素向量

Default:'[0 0 0]'

`Initial velocity in body axes [U,v,w]`- 身体轴的速度
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

Initial velocity in body axes, specified as a three-element vector, in the body-fixed coordinate frame.

Programmatic Use

Block Parameter:Vm_0

Type:角色向量

值：'[0 0 0]'|三元素向量

Default:'[0 0 0]'

`初始Euler方向[卷，音高，偏航]`- 初始欧拉方向
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

初始Euler方向角[滚动，俯仰，偏航]，在弧度中指定为三元素矢量。Euler旋转角度是身体和东北（NED）坐标系之间的角度。

Programmatic Use

Block Parameter:EUL_0

Type:角色向量

值：'[0 0 0]'|三元素向量

Default:'[0 0 0]'

`初始身体旋转率[P，Q，R]`— Initial body rotation
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

Initial body-fixed angular rates with respect to the NED frame, specified as a three-element vector, in radians per second.

Programmatic Use

Block Parameter:PM_0

Type:角色向量

值：'[0 0 0]'|三元素向量

Default:'[0 0 0]'

`初始质量`- 初始质量
`1.0`（默认）|标量

初始质量of the rigid body, specified as a double scalar.

Programmatic Use

Block Parameter:mass_0

Type:角色向量

值：'1.0'|双倍的标量

Default:'1.0'

`Inertia`— Inertia
`眼（3）`（默认）|标量

身体的惯性,指定为一个双标量。

依赖性

To enable this parameter, set质量类型到固定的.

Programmatic Use

Block Parameter:inertia

Type:角色向量

值：眼（3）|双倍的标量

Default:眼（3）

`四季节归一化的增益`- 获得
`1.0`（默认）|标量

Gain to maintain the norm of the quaternion vector equal to 1.0, specified as a double scalar.

Programmatic Use

Block Parameter:k_quat

Type:角色向量

值：1.0|双倍的标量

Default:1.0

`包括惯性加速`- 包括惯性加速端口
`off`（默认）|`on`

Select this check box to add an inertial acceleration port.

依赖性

To enable theA_beport, select this parameter.

Programmatic Use

Block Parameter:abi_flag

Type:角色向量

值：'离开'|'on'

Default:off

状态属性

Assign a unique name to each state. You can use state names instead of block paths during linearization.

要为单个状态分配名称，请在引号之间输入唯一名称，例如'velocity'.
要将名称分配给多个状态{'a', 'b', 'c'}. Each name must be unique.
如果参数为空（''), no name is assigned.
状态名称仅适用于带有名称参数的选定块。
国家数量必须平均分配在州名称的数量之间。
您可以指定的名称少于状态，但是您不能指定比州更多的名称。
例如，您可以在具有四个状态的系统中指定两个名称。名字适用于前两个状态，第二个名称适用于最后两个状态。
为MATLAB中的变量分配状态名称^®workspace, enter the variable without quotes. A variable can be a character vector, cell array, or structure.

`位置：例如，{'xe'，'ye'，'ze'}`— Position state name
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

Position state names, specified as a comma-separated list surrounded by braces.

Programmatic Use

Block Parameter:xme_statename

Type:角色向量

值：''|逗号分隔清单被牙套包围

Default:''

`速度：例如{'u'，'v'，'w'}`- 速度状态名称
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

速度state names, specified as comma-separated list surrounded by braces.

Programmatic Use

Block Parameter:Vm_statename

Type:角色向量

值：''|逗号分隔清单被牙套包围

Default:''

`季节vector: e.g., {'qr', 'qi', 'qj', 'qk'}`— Quaternion vector state name
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

季节vector state names, specified as a comma-separated list surrounded by braces.

Programmatic Use

Block Parameter:quat_statename

Type:角色向量

值：''|逗号分隔清单被牙套包围

Default:''

`身体旋转率：例如{'p'，'q'，'r'}`- 身体旋转状态名称
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

Body rotation rate state names, specified comma-separated list surrounded by braces.

Programmatic Use

Block Parameter:pm_statename

Type:角色向量

值：''|逗号分隔清单被牙套包围

Default:''

Algorithms

下面给出了四载体变化速率的整合。收益Kdrives the norm of the quaternion state vector to 1.0 should $ε$ 变为非零。您必须通过谨慎选择此增益的值，因为大价值改善了规范中误差的衰减率，但由于引入了快速动力学，因此也会减慢模拟。四元矢量一个元素中幅度的误差在所有元素之间平均分布，可能会增加状态矢量中的误差。

$\begin{array}{l} [\begin{matrix} {\bar{q}}_{0} \\ {\bar{q}}_{1} \\ {\bar{q}}_{2} \\ {\bar{q}}_{3} \end{matrix}] = \frac{1}{2} [\begin{matrix} 0 & - p & - q & - r \\ p & 0 & r & - q \\ q & - r & 0 & p \\ r & q & - p & 0 \end{matrix}] [\begin{matrix} q_{0} \\ q_{1} \\ q_{2} \\ q_{3} \end{matrix}] + K ε [\begin{matrix} q_{0} \\ q_{1} \\ q_{2} \\ q_{3} \end{matrix}] \\ ε = 1 - (q_{0}^{2} + q_{1}^{2} + q_{2}^{2} + q_{3}^{2}) \end{array}$

Aerospace Blabsset™使用使用标量优先惯例定义的四个四元素。

6DOF（季节）

描述

Limitations

端口

输入

Fxyz（n）— Applied forces三元素向量

Mxyz(N-m)— Applied moments三元素向量

Output

Ve— Velocity in flat Earth reference frame三元素向量

Xe— Position in flat Earth reference frame三元素向量

φ θ ψ (rad)- 内在的欧拉旋转角度三元素向量

DCMbe- 坐标转换3-by-3 matrix

Vb- 身体固定框架的速度三元素向量

ωb(rad/s)— Angular rates in body-fixed axes三元素向量

dΩb/dt- 角加速度三元素向量

Abb- 身体固定轴的加速度三元素向量

Abe— Accelerations with respect to inertial frame三元素向量

依赖性

Parameters

Main

单位— Input and output unitsMetric (MKS)（默认）|英语（ft/s的速度）|英语（KTS的速度）

Programmatic Use

质量类型— Mass type固定的（默认）|Simple Variable|自定义变量

Programmatic Use

Representation- 运动表示方程季节（默认）|欧拉角

Programmatic Use

Initial position in inertial axes [Xe,Ye,Ze]- 惯性轴的位置[0 0 0]（默认）|三元素向量

Programmatic Use

Initial velocity in body axes [U,v,w]- 身体轴的速度[0 0 0]（默认）|三元素向量

Programmatic Use

初始Euler方向[卷，音高，偏航]- 初始欧拉方向[0 0 0]（默认）|三元素向量

Programmatic Use

初始身体旋转率[P，Q，R]— Initial body rotation[0 0 0]（默认）|三元素向量

Programmatic Use

初始质量- 初始质量1.0（默认）|标量

Programmatic Use

Inertia— Inertia眼（3）（默认）|标量

依赖性

Programmatic Use

四季节归一化的增益- 获得1.0（默认）|标量

Programmatic Use

包括惯性加速- 包括惯性加速端口off（默认）|on

依赖性

Programmatic Use

状态属性

位置：例如，{'xe'，'ye'，'ze'}— Position state name''（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

Programmatic Use

速度：例如{'u'，'v'，'w'}- 速度状态名称''（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

Programmatic Use

季节vector: e.g., {'qr', 'qi', 'qj', 'qk'}— Quaternion vector state name''（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

Programmatic Use

身体旋转率：例如{'p'，'q'，'r'}- 身体旋转状态名称''（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

Programmatic Use

Algorithms

扩展功能

C/C ++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。万博1manbetx

Version History

See Also

`F_xyz（n）`— Applied forces
三元素向量

`M_xyz(N-m)`— Applied moments
三元素向量

`V_e`— Velocity in flat Earth reference frame
三元素向量

`X_e`— Position in flat Earth reference frame
三元素向量

`φ θ ψ (rad)`- 内在的欧拉旋转角度
三元素向量

`DCM_be`- 坐标转换
3-by-3 matrix

`V_b`- 身体固定框架的速度
三元素向量

`ω_b(rad/s)`— Angular rates in body-fixed axes
三元素向量

`dΩ_b/dt`- 角加速度
三元素向量

`A_bb`- 身体固定轴的加速度
三元素向量

`A_be`— Accelerations with respect to inertial frame
三元素向量

`单位`— Input and output units
`Metric (MKS)`（默认）|`英语（ft/s的速度）`|`英语（KTS的速度）`

`质量类型`— Mass type
`固定的`（默认）|`Simple Variable`|`自定义变量`

`Representation`- 运动表示方程
`季节`（默认）|`欧拉角`

`Initial position in inertial axes [Xe,Ye,Ze]`- 惯性轴的位置
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

`Initial velocity in body axes [U,v,w]`- 身体轴的速度
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

`初始Euler方向[卷，音高，偏航]`- 初始欧拉方向
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

`初始身体旋转率[P，Q，R]`— Initial body rotation
`[0 0 0]`（默认）|三元素向量

`初始质量`- 初始质量
`1.0`（默认）|标量

`Inertia`— Inertia
`眼（3）`（默认）|标量

`四季节归一化的增益`- 获得
`1.0`（默认）|标量

`包括惯性加速`- 包括惯性加速端口
`off`（默认）|`on`

`位置：例如，{'xe'，'ye'，'ze'}`— Position state name
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

`速度：例如{'u'，'v'，'w'}`- 速度状态名称
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

`季节vector: e.g., {'qr', 'qi', 'qj', 'qk'}`— Quaternion vector state name
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

`身体旋转率：例如{'p'，'q'，'r'}`- 身体旋转状态名称
`''`（默认）|逗号分隔清单被牙套包围

C/C ++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。万博1manbetx