实现风角表示的六自由度运动方程- Simulink万博1manbetx - 万博1manbetx,s manbetx 845,万博尤文图斯

库:
航空航天模块/运动方程/ 6自由度

港口

输入

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`F_xyz（n）`——应用部队
三元素向量

应用的力，指定为一个三元素向量。

数据类型:双

`米_xyz(n - m)`——应用的时刻
三元素向量

应用矩，指定为一个三元素向量。

数据类型:双

输出

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`V_e`-平面地球参考系的速度
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`-在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，返回为一个三元素矢量。

数据类型:双

`μ γ x (rad)`-风向旋转角度
三元素向量

风的旋转角度[倾斜，飞行路径，航向]，返回为一个三元素矢量，以弧度表示。

数据类型:双

`DCM._我们`- - - - - -坐标变换
3×3矩阵

从平地轴到风固定轴的坐标转换，返回为一个3 × 3矩阵。

数据类型:双

`V_w`-风速固定框架
三元素向量

风固定帧中的速度，返回为一个三元素向量。

数据类型:双

`αβ（rad）`-攻角和侧滑角
双元素向量

迎角和侧滑角，返回为二元矢量，以弧度为单位。

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，以二元矢量的形式返回，单位为每秒弧度。

数据类型:双

`ω._b(rad / s)`-固定轴的角速率
三元素向量

身体固定轴中的角速率作为三元素向量返回。

数据类型:双

`dω._b/ dt`-固定轴上的角加速度
三元素向量

固定轴上的角加速度，返回为一个三元素矢量，单位为弧度/秒的平方。

数据类型:双

`一个_bb`-身体固定轴上的加速度
三元素向量

身体固定轴的加速度相对于车身框架，作为三元素向量返回。

数据类型:双

`一个_是`-相对于惯性系的加速度
三元素向量

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

依赖关系

该端口仅在包括惯性加速度复选框被选中。

数据类型:双

参数

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主要

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

默认值:度量(MKS)

`质量类型`——质量类型
`固定`(默认)|`简单的变量`|`自定义变量`

质量类型，根据下表指定。

质量类型	描述	默认为
`固定`	质量在整个模拟过程中是恒定的。	6dof（欧拉角） 6自由度(四元数) 6DOF风(风的角度) 6dof风（四元末） 6DOF ECEF（四元型）
`简单的变量`	质量和惯性随质量速率线性变化。	简单变质量6DOF(欧拉角) 简单变质量6DOF(四元数) 简单的变量质量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`	质量和惯性的变化是可定制的。	自定义可变质量6DOF(欧拉角) 自定义可变质量6自由度(四元数) 自定义可变质量6DOF风(风的角度) 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

`表示`-运动表示方程
`风的角度`(默认)|`四元数`

运动表示方程，具体如下表所示。

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。

的风的角度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]`-在惯性轴中的位置
`[0 0 0]`(默认)|三元素向量

物体在地球平面参照系中的初始位置，指定为一个三元矢量。

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]'

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

初始空速，攻角和侧滑角，指定为一个三元矢量。

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]'

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

初始风向角[倾斜、飞行路径和航向]，指定为以弧度为单位的三元矢量。

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]'

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

相对于NED帧的初始身体固定角速率，指定为一个三元素矢量，单位为每秒弧度。

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`——初始质量
`1．0`(默认)|标量

刚体的初始质量，指定为双标量。

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”

`体轴惯性`-物体惯性
`眼睛（3）`(默认)|标量

物体的惯量，指定为双标量。

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)”

`包括惯性加速度`-包括惯性加速端口
`从`(默认)|`在`

选中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

为每个状态分配一个唯一的名称。在线性化过程中，可以使用状态名而不是块路径。

若要将名称分配给单个状态，请在引号之间输入唯一名称，例如:“速度”．
要为多个州指定名称，请输入一个用大括号括起来的逗号分隔的列表，例如:{' a ', ' b ', ' c '}．每个名称必须唯一。
如果参数为空(' ')，没有指定名称。
状态名称仅应用于带有name参数的选定块。
州的数目必须在州名的数目中平均分配。
您可以指定比状态更少的姓名，但您无法指定比状态的更多名。
例如，您可以在具有四种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)|古老的清单包围括号

位置状态名，由大括号包围的逗号分隔列表指定。

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:＇＇

`发病角e.g.，'alpha'`—入射角状态名
`＇＇`(默认)|字符向量

发病角度状态名称，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”`-侧滑角州名
`＇＇`(默认)|字符向量

侧滑角状态名，指定为字符向量。

编程使用

块参数:beta_statename

类型:特征向量

价值观:＇＇

默认值:＇＇

`风的方向，如{'mu'， 'gamma'， 'chi'}`-风向状态名称
`＇＇`(默认)|古老的清单包围括号

风向状态名称，指定为用大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:＇＇

`四元数向量:例如{'qr'， 'qi'， 'qj'， 'qk'}`-四元数向量状态名
`＇＇`(默认)|古老的清单包围括号

四元数向量表示名称，指定为由大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:＇＇用大括号括起来的|逗号分隔的列表

默认值:＇＇

`身体旋转速率：例如，{'p'，'q'，'r'}`- 身体旋转状态名称
`＇＇`(默认)|古老的清单包围括号

身体旋转速率状态名，指定用大括号括起来的逗号分隔列表。

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:＇＇

`质量:例如,“质量”`-质量状态名
`＇＇`(默认)|字符向量

质量状态名，指定为字符向量。

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 ${［ μ. γ. χ ］}^{T}$ 可以通过将风速分解到固定风坐标系中来确定。

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

反相J然后给出了确定风速矢量所需的关系式。

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

身体的固定角速度与风的固定角速度的关系式如下。

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

将此关系式应用于风速矢量方程中，给出了风速矢量与机体固定角速度的关系。

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

扩展功能

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

另请参阅

6DOF风(风的角度)

描述

限制

港口

输入

Fxyz（n）——应用部队三元素向量

米xyz(n - m)——应用的时刻三元素向量

输出

Ve-平面地球参考系的速度三元素向量

Xe-在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

DCM.我们- - - - - -坐标变换3×3矩阵

Vw-风速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)-固定轴的角速率三元素向量

dω.b/ dt-固定轴上的角加速度三元素向量

一个bb-身体固定轴上的加速度三元素向量

一个是-相对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(ft/s))|英语(速度单位:kts)

编程使用

质量类型——质量类型固定(默认)|简单的变量|自定义变量

编程使用

表示-运动表示方程风的角度(默认)|四元数

编程使用

惯性轴初始位置[Xe,Ye,Ze]-在惯性轴中的位置[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，侧滑角[0 0 0](默认)|三元素向量

编程使用

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

编程使用

初始体旋转率[p,q,r]-初始体旋转[0 0 0](默认)|三元素向量

编程使用

初始质量——初始质量1．0(默认)|标量

编程使用

体轴惯性-物体惯性眼睛（3）(默认)|标量

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)|古老的清单包围括号

编程使用

速度:例如,“V”-速度状态名＇＇(默认)|字符向量

编程使用

发病角e.g.，'alpha'—入射角状态名＇＇(默认)|字符向量

编程使用

侧滑角，如“beta”-侧滑角州名＇＇(默认)|字符向量

编程使用

风的方向，如{'mu'， 'gamma'， 'chi'}-风向状态名称＇＇(默认)|古老的清单包围括号

编程使用

四元数向量:例如{'qr'， 'qi'， 'qj'， 'qk'}-四元数向量状态名＇＇(默认)|古老的清单包围括号

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)|古老的清单包围括号

编程使用

质量:例如,“质量”-质量状态名＇＇(默认)|字符向量

编程使用

算法

参考

扩展功能

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

另请参阅

航空航天Blockset文档

万博1manbetx

尝试MATLAB, Si万博1manbetxmulink和其他产品s manbetx 845

`F_xyz（n）`——应用部队
三元素向量

`米_xyz(n - m)`——应用的时刻
三元素向量

`V_e`-平面地球参考系的速度
三元素向量

`X_e`-在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

`DCM._我们`- - - - - -坐标变换
3×3矩阵

`V_w`-风速固定框架
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)`-固定轴的角速率
三元素向量

`dω._b/ dt`-固定轴上的角加速度
三元素向量

`一个_bb`-身体固定轴上的加速度
三元素向量

`一个_是`-相对于惯性系的加速度
三元素向量

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

`质量类型`——质量类型
`固定`(默认)|`简单的变量`|`自定义变量`

`表示`-运动表示方程
`风的角度`(默认)|`四元数`

`惯性轴初始位置[Xe,Ye,Ze]`-在惯性轴中的位置
`[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，侧滑角
`[0 0 0]`(默认)|三元素向量

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

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

`初始质量`——初始质量
`1．0`(默认)|标量

`体轴惯性`-物体惯性
`眼睛（3）`(默认)|标量

`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)|古老的清单包围括号

`速度:例如,“V”`-速度状态名
`＇＇`(默认)|字符向量

`发病角e.g.，'alpha'`—入射角状态名
`＇＇`(默认)|字符向量

`侧滑角，如“beta”`-侧滑角州名
`＇＇`(默认)|字符向量

`风的方向，如{'mu'， 'gamma'， 'chi'}`-风向状态名称
`＇＇`(默认)|古老的清单包围括号

`四元数向量:例如{'qr'， 'qi'， 'qj'， 'qk'}`-四元数向量状态名
`＇＇`(默认)|古老的清单包围括号

`身体旋转速率：例如，{'p'，'q'，'r'}`- 身体旋转状态名称
`＇＇`(默认)|古老的清单包围括号

`质量:例如,“质量”`-质量状态名
`＇＇`(默认)|字符向量

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