主要内容gydF4y2Ba

指导模型gydF4y2Ba

无人机降阶模型gydF4y2Ba

  • 库:gydF4y2Ba
  • 无人机工具箱/算法gydF4y2Ba

  • 无人机制导模型块gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba指导模型gydF4y2Ba块表示一种基于控制和环境输入估计无人机状态的小型无人机(UAV)制导模型。该模型模拟了由自动驾驶仪控制器和固定翼或多旋翼运动模型组成的闭环系统的三维运动行为。使用这个块作为一个减少顺序的制导模型来模拟你的固定翼或多旋翼无人机。指定gydF4y2BaModelTypegydF4y2Ba选择您的无人机类型。使用gydF4y2Ba初始状态gydF4y2Ba选项卡以根据模型类型指定UAV的初始状态。的gydF4y2Ba配置gydF4y2Ba页签定义了无人机的控制参数和物理参数。gydF4y2Ba

港口gydF4y2Ba

输入gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

控制命令发送到无人机模型,指定为总线。输入总线的名称在gydF4y2Ba输入/输出总线名称gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

对于多旋翼无人机,模型近似为每个指令单独的PD控制器。总线的组成部分是控制命令:gydF4y2Ba

  • 卷gydF4y2Ba-以弧度为单位的滚动角度。gydF4y2Ba

  • 球场gydF4y2Ba-以弧度为单位的俯仰角。gydF4y2Ba

  • YawRategydF4y2Ba-偏航率,弧度/秒。(D = 0。P控制器)gydF4y2Ba

  • 推力gydF4y2Ba-无人机的垂直推力(牛顿)(D = 0。P控制器)gydF4y2Ba

对于固定翼无人机,模型假设无人机在协调转弯条件下飞行。制导模型方程假定无侧滑。巴士的要素是:gydF4y2Ba

  • 高度gydF4y2Ba-距离地面的高度,单位为米。gydF4y2Ba

  • 空速gydF4y2Ba-无人机相对于风的速度,单位为米每秒。gydF4y2Ba

  • RollAnglegydF4y2Ba-沿身体前轴旋转角度,以弧度为单位。由于协调转弯条件,航向角速率以横摇角为基础。gydF4y2Ba

环境输入,指定为总线。当试图实现命令控制时,该模型对这些环境输入进行补偿。gydF4y2Ba

对于固定翼无人机,总线的要素是gydF4y2BaWindNorthgydF4y2Ba,gydF4y2BaWindEastgydF4y2Ba,gydF4y2BaWindDowngydF4y2Ba,gydF4y2Ba重力gydF4y2Ba.风速的单位是米每秒,负风速指向相反的方向。gydF4y2Ba重力gydF4y2Ba单位是米每秒的平方。gydF4y2Ba

对于多旋翼无人机,总线的唯一元素是gydF4y2Ba重力gydF4y2Ba单位是米每秒的平方。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba公共汽车gydF4y2Ba

输出gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

模拟无人机状态,返回为公交车。块使用gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba和gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba输入制导模型方程,对无人机状态进行仿真。gydF4y2Ba

对于多旋翼无人机,状态是一个五要素总线:gydF4y2Ba

  • WorldPositiongydF4y2Ba-gydF4y2Ba[x y z]gydF4y2Ba在米。gydF4y2Ba

  • WorldVelocitygydF4y2Ba-gydF4y2Ba(vx v vz)gydF4y2Ba单位是米每秒。gydF4y2Ba

  • EulerZYXgydF4y2Ba-gydF4y2Ba(ψφθ)gydF4y2Ba欧拉角的单位是弧度。gydF4y2Ba

  • BodyAngularRateRPYgydF4y2Ba-gydF4y2Ba(r p q)gydF4y2Ba以弧度/秒为单位gydF4y2BaxyzgydF4y2Ba-无人机的轴。gydF4y2Ba

  • 推力gydF4y2Ba-gydF4y2BaFgydF4y2Ba在牛顿。gydF4y2Ba

对于固定翼无人机,国家是一个八要素总线:gydF4y2Ba

  • 北gydF4y2Ba-位置在北方向,米。gydF4y2Ba

  • 东gydF4y2Ba-向东位置,以米计。gydF4y2Ba

  • 高度gydF4y2Ba-地面以上高度,单位为米。gydF4y2Ba

  • 空速gydF4y2Ba-相对于风的速度,单位为米每秒。gydF4y2Ba

  • HeadingAnglegydF4y2Ba-地面速度和北方向的角度,以弧度表示。gydF4y2Ba

  • FlightPathAnglegydF4y2Ba-地面速度与东北面之间的角度,以弧度表示。gydF4y2Ba

  • RollAnglegydF4y2Ba-沿身体的旋转角度gydF4y2BaxgydF4y2Ba-轴单位为弧度/秒。gydF4y2Ba

  • RollAngleRategydF4y2Ba-沿物体旋转的角速度gydF4y2BaxgydF4y2Ba-轴单位为弧度/秒。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba公共汽车gydF4y2Ba

参数gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

无人机制导型号,具体为gydF4y2BaMultirotorGuidancegydF4y2Ba或gydF4y2BaFixedWingGuidancegydF4y2Ba.模型类型决定了无人机的要素gydF4y2Ba状态gydF4y2Ba和所需的gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba和gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba输入。gydF4y2Ba

可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba

输入和输出数值数据类型,指定为其中之一gydF4y2Ba双gydF4y2Ba或gydF4y2Ba单gydF4y2Ba.根据可能的软件或硬件限制选择数据类型。gydF4y2Ba

可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba

  • 代码生成gydF4y2Ba-使用生成的C代码模拟模型。你第一次运行一个模拟,Simulink万博1manbetxgydF4y2Ba®gydF4y2Ba为代码块生成C代码。只要模型不改变,C代码就可以用于后续的模拟。此选项需要额外的启动时间,但后续模拟的速度可与gydF4y2Ba解释执行gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

  • 解释执行gydF4y2Ba-使用MATLAB仿真模型gydF4y2Ba®gydF4y2Ba翻译。这个选项缩短了启动时间,但模拟速度较慢gydF4y2Ba代码生成gydF4y2Ba.在这种模式下,您可以调试块的源代码。gydF4y2Ba

可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba

初始UAV状态选项卡,指定为多个表项。此选项卡上的所有条目都是不可调优的。gydF4y2Ba

对于多旋翼无人机,初始状态为:gydF4y2Ba

  • 世界的位置gydF4y2Ba-gydF4y2Ba[x y z]gydF4y2Ba在米。gydF4y2Ba

  • 世界的速度gydF4y2Ba-gydF4y2Ba(vx v vz)gydF4y2Ba单位是米每秒。gydF4y2Ba

  • 欧拉角(ZYX股票)gydF4y2Ba-gydF4y2Ba(ψφθ)gydF4y2Ba在弧度。gydF4y2Ba

  • 身体消瘦率gydF4y2Ba-gydF4y2Ba[p q r]gydF4y2Ba单位是弧度每秒。gydF4y2Ba

  • 推力gydF4y2Ba-gydF4y2BaFgydF4y2Ba在牛顿。gydF4y2Ba

对于固定翼无人机,初始状态为:gydF4y2Ba

  • 北gydF4y2Ba-位置在北方向,米。gydF4y2Ba

  • 东gydF4y2Ba-向东位置,以米计。gydF4y2Ba

  • 高度gydF4y2Ba-地面以上高度,单位为米。gydF4y2Ba

  • 空气速度gydF4y2Ba-相对于风的速度,单位为米每秒。gydF4y2Ba

  • 航向角gydF4y2Ba-地面速度和北方向的角度,以弧度表示。gydF4y2Ba

  • 飞行路线角gydF4y2Ba-地面速度与东北面之间的角度,以弧度表示。gydF4y2Ba

  • 横摇角gydF4y2Ba-沿身体的旋转角度gydF4y2BaxgydF4y2Ba-轴单位为弧度/秒。gydF4y2Ba

  • 横摇角速率gydF4y2Ba-沿物体旋转的角速度gydF4y2BaxgydF4y2Ba-轴单位为弧度/秒。gydF4y2Ba

可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba

无人机控制器配置选项卡,指定为多个表项。此选项卡允许您配置无人机内部控制行为的参数。指定比例(P)和导数(D)增益的动态模型和无人机质量(公斤)(多旋翼)。gydF4y2Ba

对于多旋翼无人机,参数为:gydF4y2Ba

  • PD卷gydF4y2Ba

  • PD球场gydF4y2Ba

  • P YawRategydF4y2Ba

  • P推力gydF4y2Ba

  • 质量gydF4y2Ba(公斤)gydF4y2Ba

对于固定翼无人机,参数为:gydF4y2Ba

  • P高度gydF4y2Ba

  • P飞行路径角gydF4y2Ba

  • PD卷gydF4y2Ba

  • P空气速度gydF4y2Ba

  • 最小/最大飞行路径角度gydF4y2Ba(gydF4y2Ba(最小最大)gydF4y2Ba角的弧度)gydF4y2Ba

可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba

万博1manbetxSimulink总线信号名称选项卡,指定为多个字符向量项。这些总线有一个基于UAV模型和输入类型的默认名称。要在同一个Simulink模型中使用多个引导模型,请指定不相交的不同总线名称。万博1manbetx此选项卡上的所有条目都是不可调优的。gydF4y2Ba

更多关于gydF4y2Ba

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参考文献gydF4y2Ba

Randal W. Beard和Timothy W. McLain。“第九章”。gydF4y2Ba小型无人飞机理论与实践gydF4y2Ba,新泽西州:普林斯顿大学出版社,2012。gydF4y2Ba

[2]梅林杰,丹尼尔和内森·迈克尔。四旋翼飞行器精确机动的轨迹生成和控制gydF4y2Ba国际机器人研究杂志gydF4y2Ba.2012年,页664 - 74。gydF4y2Ba

扩展功能gydF4y2Ba

C / c++代码生成gydF4y2Ba
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetxgydF4y2Ba

介绍了R2018bgydF4y2Ba