Процедура моделирования нелинейной динамики полета

Я пытаюсь смоделировать F/A-18 Hornet на Simulink. Итак, вот как я сделал модель:

  • Во-первых, начальные параметры полета (альфа, бета, V (величина), ро) рассчитываются на основе начальных значений состояний.
  • Затем эти параметры вместе с начальными значениями состояний используются для расчета аэродинамических сил и моментов.
  • Поскольку аэродинамические силы и моменты находятся в осях ветра, я преобразовал их из ветра в тело, используя альфа и бета.
  • Затем к преобразованной аэродинамической силе добавляется сила тяжести, которая преобразуется из рамы NED в раму тела.
  • Точно так же добавляется сила тяги, предполагая, что тяга действует только в направлении X (каркас корпуса), и из-за этого не создается никакого момента.
  • Затем общая сила и момент отправляются в кватернионный блок осей тела с 6 степенями свободы, присутствующий в Simulink, который дает мне состояния для следующей итерации, и процесс продолжается.

Пожалуйста, укажите любые ошибки, которые вы обнаружите в вышеупомянутом процессе итерации. Теперь, для проверки, правильная модель или нет, я планировал задать начальные условия в качестве условия дифферента, и если модель правильная, самолет должен лететь в стабильном горизонтальном полете. Точка обрезки:

 V = 300.92 ft/s
 [phi, theta, psi] (in rads) = [0, 0.1745, 0] (pitch is 10 degrees)
 [p, q, r] = [0, 0, 0]
 alpha = 0.1745;
 beta = 0;

При задании этих начальных условий самолет летит в устойчивом горизонтальном полете. Итак, достаточно ли этого процесса проверки модели? Если нет, то, пожалуйста, опишите процесс, который я могу использовать для проверки моей модели. Спасибо за помощь!

PS: Справочник по аэродинамической модели FA-18 Hornet: А. Чакраборти, П. Зайлер и Г. Дж. Балас, «Восприимчивость контроллеров полета f/a-18 к режиму падающего листа: линейный анализ», Журнал руководства , управление и динамика, т. 1, с. 34, нет. 1, стр. 57–72, 2011.

О боже, этот вопрос кажется выходящим за рамки того, для чего на самом деле оптимизирован этот конкретный онлайн-формат, но, тем не менее, надеюсь, что вы получите несколько полезных ответов.
Ой! Знаете ли вы какую-нибудь онлайн-платформу, где можно задавать подобные вопросы?
Не хотел отговаривать вас от вопросов здесь; Я видел несколько вопросов, которые были несколько похожи. Извините, не могу помочь с предложениями, где еще спросить.
Большая аэродинамическая база находится на оси устойчивости. Дважды проверьте, что ваш находится на оси ветра. Не уверен, что вы подразумеваете под «проверкой правильности вашей модели». Какие режимы полета вы хотите проверить и на какую точность? Большинство отклонений связано с вашими аэродинамическими моделями, шасси и двигателями.
@JZYL Я упомянул справочный документ в своем вопросе. В статье представлена ​​аэродинамическая модель для расчета CL, CD, CY, Cl, Cm и Cn. Я знаю, что все эти коэффициенты определены в осях ветра "только" (поправьте меня, если я ошибаюсь). Значит ли это, что аэродинамическая модель есть в Wind Axes? Я хочу имитировать случай пробки в лифте. Не могли бы вы уточнить, о каких отклонениях вы говорите в последней строке? Какие типы отклонений и откуда?

Ответы (1)

Я не специалист по динамике полета, но позволю себе предельно общий ответ по проверке нелинейной динамической системы. считай, что у тебя нелинейная система Икс ˙ "=" ф ( Икс ) .

Эта система может иметь несколько точек равновесия, т. Икс такие значения, что ф ( Икс ) "=" 0 . Вы проверили, что одна из желаемых точек равновесия на самом деле является точкой равновесия в вашей симуляции. Так что это хорошо. Но имеет ли ваша система более одной точки равновесия? если это так, вы, вероятно, хотите проверить их все.

Далее необходимо проверить устойчивость точек равновесия. Вы проверили это ф ( Икс ) "=" 0 на одну точку равновесия. Вам нужно проверить, что происходит для небольшого возмущения, скажем Икс 0 "=" Икс + ϵ . Если точка равновесия предполагается устойчивой, то нужно проверить, что через какое-то время система вернулась в состояние равновесия. Если предполагается, что точка равновесия неустойчива, необходимо проверить, что система отклонилась от точки равновесия.

Но даже этого недостаточно. Вам также необходимо проверить скорости конвергенции или дивергенции. т.е. вблизи точки равновесия можно линеаризовать систему и найти собственные значения. т.е. если вы находитесь в небольшом возмущении от устойчивого равновесия, вы ожидаете, что система приблизится к равновесию с определенной скоростью, скажем Икс "=" Икс 0 е − λ т . Вам необходимо убедиться, что симуляция соответствует ожидаемой скорости.

Подводя итог, вам нужно убедиться, что ваша симуляция имеет правильное количество точек равновесия, что стабильность каждой точки равновесия верна, и что собственные значения около каждой точки равновесия верны.

Спасибо за объяснение более надежного способа проверки моей модели!
Процедура моделирования нелинейной динамики полета
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v