主要内容

分析航天飞行器的动力响应和飞行特性

Aerospace Blockset™提供飞行控制分析工具，可用于分析航空航天飞行器的动态响应和飞行质量。

  • 飞行控制分析现场脚本——MATLAB®现场脚本演示了Sky Hogg和de Havilland Beaver机身的动态响应和飞行质量分析。

  • 修改飞行控制分析模板—可以通过模板分析三自由度和六自由度的机体模型的飞行质量。当您可以在默认机身上运行分析时，您可以用自己的机身替换它们并进行分析。

  • 绘制短周期无阻尼固有频率结果—计算横向搬运质量后，使用航空航天工具箱短周期函数绘制短周期无阻尼固有频率响应。

请注意

分析机体的动力响应和飞行特性需要一个动态仿真模块®控制设计™许可证。

飞行控制分析现场脚本

每个飞行控制分析模板都有一个相关的MATLAB实时脚本，指导您完成默认机身的飞行质量分析工作流程。您可以与脚本交互并探索分析工作流。

有关运行实时脚本的更多信息，请参见在代码中创建和运行节．

  1. 打开其中一个模板，例如:

    asbFlightControlAnalysis(6自由度)

    导航到开始节并单击第一个链接。

    或者，在命令窗口中输入:

    打开(“DehavillandBeaverFlyingQualityAnalysis”)

  2. 该脚本描述了如何使用特征值分析来确定在Simulink中建模的飞机的纵向飞行质量(长周期漂移模式和短周期模式)和横向飞行质量(荷兰滚转模式、滚转模式和螺旋模式)。

    当您运行脚本时，如果适用的话，运行的结果将内联显示。

修改飞行分析模板

Aerospace Blockset提供了以下模板:

当您能够使用默认机身导航飞行控制分析模板时，请考虑为您自己的机身模型定制模板。

飞行控制分析模板

要熟悉Aerospace Blockset飞行控制分析模板:

  1. 打开其中一个模板。例如，打开一个3DOF模板:

    asbFlightControlAnalysis(“3自由度”)

    打开一个6自由度的模板。

    asbFlightControlAnalysis(6自由度)

    飞行控制分析模型打开。

    asbFlightControlAnalysis 6自由度模型

  2. 的分析工作流部分包含一个可点击的指导工作流程，计算纵向和横向飞行质量，并将其值与MIL-F-8785C的要求进行比较。每个步骤都为该步骤创建必要的变量。要执行飞行质量分析，请依次单击步骤中的链接。

    1. 使用模型线性化器在机身模型的基本工作区中创建一个操作点规范对象。或者，加载第2步中提供的默认对象。

    2. 要修剪机身，单击修剪机身在步骤3中。此操作调用trimAirframe函数。

    3. 单击，可使机身围绕裁剪的操作点线性化线性化机身在步骤4。此操作调用linearizeAirframe函数。

    4. 若要计算纵向飞行质量，请单击计算纵向处理质量．此操作调用computeLongitudinalFlyingQualities函数。

    5. 单击，计算横向搬运质量计算横向处理质量在步骤6。此操作调用computeLateralDirectionalFlyingQualities函数。

修改飞行控制分析模板

当你习惯使用3DOF和6DOF时飞行控制分析模板要修剪、线性化和计算默认机身的纵向和横向处理质量，请考虑自定义模板以包括您自己的机身。

  1. 打开一个3DOF或6DOF模板，并更改机身为您自己的一个。例如，将模板机身更改为外部型号:

    asbFlightControlAnalysis(6自由度,‘sixDOFAirframeExample’,‘DehavillandBeaver6DOFAirframe’)

    该命令将de哈维兰海狸子系统替换为DehavillandBeaver6DOFAirframe模型，并将其作为引用模型包含。

    更新的机身asbFlightControlAnalysis

    或者，在相应的画布中，手动将蓝色区域的默认型号机身替换为您自己的机身。

  2. 在画布上，使用输入映射和输出映射子系统对齐机身的输入和输出。

  3. 创建一个新的操作点规范对象。在分析工作流章节，转步骤2，单击发射启动模型线性化器。

  4. 保存您的opCond。OperatingSpec对象设置到基本工作区，单击出口在对话框窗口中。

  5. 要修剪、线性化和计算机身模型的纵向和横向处理质量，请单击工作流步骤3、4、5和6中的链接。

探索飞行控制分析功能

飞行控制分析现场脚本和模板工作流使用以下函数:

  • asbFlightControlAnalysis

  • trimAirframe

  • linearizeAirframe

  • computeLongitudinalFlyingQualities

  • computeLateralDirectionalFlyingQualities

要定制您自己的脚本，以在操作点周围修剪机身，线性化机身，并计算纵向和横向处理质量，您可以在工作流中使用以下函数:

  1. 方法创建飞行控制分析模板asbFlightControlAnalysis函数。

  2. 修剪机身模型周围的一个操作点使用trimAirframe函数。

    此步骤创建一个裁剪的操作点linearizeAirframe功能要求。

  3. 在裁剪的操作点周围线性化机身模型使用linearizeAirframe函数。

    这一步创建了一个状态空间模型，描述了机身模型在裁剪工作点处的线性化动力学。

  4. 计算机体的飞行质量，包括指定状态空间模型的短周期和长周期(phugoid)模式特性，使用computeLongitudinalFlyingQualities．计算横向(荷兰滚、滚和螺旋)模式特性，使用computeLateralDirectionalFlyingQualities．

例如:

asbFlightControlAnalysis (6自由度的，“DehavillandBeaverAnalysisModel”）;opSpecDefault = DehavillandBeaver6DOFOpSpec (“DehavillandBeaverAnalysisModel”）;opTrim = trimAirframe (“DehavillandBeaverAnalysisModel”, opSpecDefault);linSys = linearizeAirframe (“DehavillandBeaverAnalysisModel”, opTrim);lonFlyingQual = computeLongitudinalFlyingQualities (“DehavillandBeaverAnalysisModel”， linSys) latFlyingQual = computelateraldirectionalflyingqualals (“DehavillandBeaverAnalysisModel”linSys)

绘制短周期无阻尼固有频率结果

在计算横向处理质量后，可以绘制短周期无阻尼固有频率响应ω规划的使用shortPeriodCategoryAPlot函数。若要绘制B类或C类飞行阶段，请使用shortPeriodCategoryBPlot或shortPeriodCategoryCPlot函数。本例描述如何绘制Sky Hogg模型的短周期无阻尼固有频率响应。

  1. 启动3DOF配置的飞行控制分析模板。

    asbFlightControlAnalysis (3自由度的）

    的3DOF Sky Hogg纵向飞行质量分析项目在Simulink编辑器中启动。

  2. 计算纵向和横向飞行质量，在分析工作流部分，点击通过指导工作流程，点击好吧当提示。

  3. 计算完纵向和横向飞行质量后，找到并双击lonFQ在你的工作空间中建立结构。

    lonFQ结构在工作空间

    在变量查看器中，双击ShortPeriodMode变量。

    ShortPeriodMode变量

  4. 检查wn变量的存在。的wn变量是你想要绘制的短周期无阻尼固有频率响应。

  5. 绘制短周期无阻尼固有频率响应。在MATLAB命令窗口中，使用shortPeriodCategoryAPlot函数。例如，对于每个迎角的载荷系数10，输入该命令。

    lonFQ.ShortPeriodMode.wn shortPeriodCategoryAPlot(10日,“罗”）

    显示一个具有绘制短周期无阻尼固有频率响应的图形窗口。

    短周期无阻尼固有频率响应图

  6. 要评估结果是否在您的容忍限度内，请检查红点是否在您的限度内。

另请参阅

||||||||(仿真软件控制设计)

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