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staticStability

クラス: Aero.FixedWing
名前空間: Aero

固定翼航空機の静的安定性を計算する

R2021a 以降

構文

stability = staticStability(aircraft,state) stability = staticStability(___,Name,Value) [stability,derivatives] = staticStability(___)

説明

stability = staticStability(aircraft,state) は、固定翼航空機 aircraft の Aero.FixedWing.State state における静的安定性 stability を計算します。この方法は、航空機の状態の摂動による体積力とモーメントの変化から静的安定性を計算します。デフォルトでは、これらの状態は、対気速度、迎え角、横滑り角、およびボディロール率です。これらの状態を変更するには、criteriaTable を参照してください。

staticStability メソッドは、基準テーブル内の一致するエントリを使用して、摂動後の体積力とモーメントの変化を 0 より大きい、0 に等しい、または 0 未満として評価します。

基準の評価が満たされた場合、航空機はその状態で静的に安定しています。
基準の評価が満たされない場合、その状態では航空機は静的に不安定です。
摂動値が 0 に設定されている場合、航空機はその状態で静的に中立になります。

stability = staticStability(___,Name,Value) は、指定された Name,Value 引数を使用して静的安定性の結果を計算します。前の構文の入力引数の組み合わせのいずれかを指定し、その後に Name,Value ペアを最後の入力引数として指定します。

[stability,derivatives] = staticStability(___) は、静的安定性とともに、体積力とモーメントの導関数表を返します。前の構文の入力引数の組み合わせのいずれかを指定します。

入力引数

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`aircraft` — `Aero.FixedWing` オブジェクト
スカラー

スカラーとして指定された Aero.FixedWing オブジェクト。

データ型: double

`state` — `Aero.FixedWing.State` オブジェクト
スカラー

スカラーとして指定された Aero.FixedWing.State オブジェクト。

データ型: double

名前と値の引数

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オプションの引数のペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで、Name は引数名で、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後に指定しなければなりませんが、ペアの順序は重要ではありません。

R2021a より前では、コンマを使用して名前と値をそれぞれ区切り、Name を引用符で囲みます。

例: 'RelativePerturbation','1e-5'

`CriteriaTable` — 静的安定性試験基準
6×8テーブル (既定値) | 6行N列の表

静的安定性テスト基準。6 行 N 列の表として指定されます。ここで、N は変数の数です。

評価される値が 0 の場合、それは中立です。
評価される値が基準を満たさない場合、その値は不安定です。
基準が空の文字列であるか欠落している場合、安定性の結果は空の文字列になります。

基準テーブルには次の要件があります。

基準テーブルの各エントリは、'<'、'>'、'' のいずれかであるか、または欠落している必要があります。
テーブルには、'FX'、'FY'、'FZ'、'L'、'M'、'N' の 6 つの行が必要です。
列の変数の数は N です。

デフォルトでは、このテーブルは次のように表示されます。

	U	V	W	アルファ	ベータ	P	Q	R
FX	`'<'`	`''`	`''`	`''`	`''`	`''`	`''`	`''`
年度	`''`	`'<'`	`''`	`''`	`''`	`''`	`''`	`''`
フィジー	`''`	`''`	`'<'`	`''`	`''`	`''`	`''`	`''`
L	`''`	`''`	`''`	`''`	`''`	`'<'`	`'<'`	`''`
M	`'>'`	`''`	`''`	`'<'`	`''`	`''`	`'<'`	`''`
N	`''`	`''`	`''`	`''`	`'>'`	`''`	`''`	`'<'`

データ型: string

`RelativePerturbation` — 相対的摂動
`1e-5` (既定値) | スカラー数値

システムの相対的な摂動。スカラー数値として指定されます。この摂動は次の形をとります:

摂動タイプ	定義
システム状態の変動	`statePert = RelativePerturbation+1e-3RelativePerturbation\|baseValue\|`
システム入力の変動	`ctrlPert = RelativePerturbation+1e-3RelativePerturbation\|baseValue\|`

システムのヤコビアンを計算するために、linearize はこれらの方程式の結果を 'DifferentialMethod' プロパティと組み合わせて使用します。

例: 'RelativePerturbation',1e-5

データ型: double

`DifferentialMethod` — モデルを乱す際の方向
`'Forward'` (既定値) | `'Backward'` | `'Central'`

摂動中の方向。'Forward'、'Backward'、または 'Central' として指定されます。

方向	説明
`'Forward'`	`statePert` と `ctrlPert` をそれぞれ基本状態と入力に追加する前方差分法。
`'Backward'`	`statePert` と `ctrlPert` をそれぞれ基本状態と入力に追加する後方差分法。
`'Central'`	`statePert` と `ctrlPert` をそれぞれ基本状態と入力に加算および減算する中心差分法。

例: 'DifferentialMethod','Backward'

データ型: char | string

`OutputReferenceFrame` — 出力リファレンス
`"Body"` (既定値) | `"Wind"` | `"Stability"`

力とモーメントの計算の出力参照。次のように指定します。

"Body"
"Wind"
"Stability"

例: OutputReferenceFrame="Stability"

出力引数

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`stability` — 固定翼航空機の安定性
6行N列の表

固定翼航空機の安定性。6行N列の表として返されます。

`derivatives` — 力とモーメントの導関数
6行N列の表

力とモーメントの導関数は OutputReferenceFrame 形式で出力され、6 行 N 列のテーブルとして返されます。

例

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セスナ C182 の静的安定性を計算する

セスナ C182 の静的安定性を計算します。

[C182, CruiseState] = astC182();
stability = staticStability(C182, CruiseState)

stability =

  6×8 table

             U           V           W         Alpha        Beta         P           Q           R    
          ________    ________    ________    ________    ________    ________    ________    ________

    FX    "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FY    ""          "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FZ    ""          ""          "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""      
    L     ""          ""          ""          ""          "Stable"    "Stable"    ""          ""      
    M     "Stable"    ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"    ""      
    N     ""          ""          ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"

カスタム基準テーブルを使用してセスナ C182 の静的安定性を計算する

カスタム基準テーブルを使用して、セスナ C182 の静的安定性を計算します。

[C182, CruiseState] = astC182();
CT = C182.criteriaTable()
CT{"FX", "U"} = ">"
 stability = staticStability(C182, CruiseState, "CriteriaTable", CT)

CT =

  6×8 table

           U      V      W     Alpha    Beta     P      Q      R 
          ___    ___    ___    _____    ____    ___    ___    ___

    FX    "<"    ""     ""      ""      ""      ""     ""     "" 
    FY    ""     "<"    ""      ""      ""      ""     ""     "" 
    FZ    ""     ""     "<"     ""      ""      ""     ""     "" 
    L     ""     ""     ""      ""      "<"     "<"    ""     "" 
    M     ">"    ""     ""      "<"     ""      ""     "<"    "" 
    N     ""     ""     ""      ""      ">"     ""     ""     "<"


CT =

  6×8 table

           U      V      W     Alpha    Beta     P      Q      R 
          ___    ___    ___    _____    ____    ___    ___    ___

    FX    ">"    ""     ""      ""      ""      ""     ""     "" 
    FY    ""     "<"    ""      ""      ""      ""     ""     "" 
    FZ    ""     ""     "<"     ""      ""      ""     ""     "" 
    L     ""     ""     ""      ""      "<"     "<"    ""     "" 
    M     ">"    ""     ""      "<"     ""      ""     "<"    "" 
    N     ""     ""     ""      ""      ">"     ""     ""     "<"


stability =

  6×8 table

              U            V           W         Alpha        Beta         P           Q           R    
          __________    ________    ________    ________    ________    ________    ________    ________

    FX    "Unstable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FY    ""            "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FZ    ""            ""          "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""      
    L     ""            ""          ""          ""          "Stable"    "Stable"    ""          ""      
    M     "Stable"      ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"    ""      
    N     ""            ""          ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"

中心微分法によるセスナ C182 の静的安定性の計算

中心微分法を使用してセスナ C182 の静的安定性を計算します。

[C182, CruiseState] = astC182();
stability = staticStability(C182, CruiseState, "DifferentialMethod", "Central")

stability =

  6×8 table

             U           V           W         Alpha        Beta         P           Q           R    
          ________    ________    ________    ________    ________    ________    ________    ________

    FX    "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FY    ""          "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FZ    ""          ""          "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""      
    L     ""          ""          ""          ""          "Stable"    "Stable"    ""          ""      
    M     "Stable"    ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"    ""      
    N     ""          ""          ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"

セスナ C182 の静的安定性と導関数を計算する

セスナ C182 の静的安定性と導関数を計算します。

[C182, CruiseState] = astC182();
[stability,derivatives] = staticStability(C182, CruiseState)

stability =

  6×8 table

             U           V           W         Alpha        Beta         P           Q           R    
          ________    ________    ________    ________    ________    ________    ________    ________

    FX    "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FY    ""          "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""          ""      
    FZ    ""          ""          "Stable"    ""          ""          ""          ""          ""      
    L     ""          ""          ""          ""          "Stable"    "Stable"    ""          ""      
    M     "Stable"    ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"    ""      
    N     ""          ""          ""          ""          "Stable"    ""          ""          "Stable"

derivatives =

  6×8 table

             U            V            W       Alpha        Beta            P              Q           R   
          _______    ___________    _______    ______    __________    ___________    ___________    ______

    FX     -2.118    -5.4001e-08     7.2955    1606.1    -0.0023309              0              0         0
    FY          0        -15.415          0         0       -3392.8        -647.47              0    1847.5
    FZ    -24.083    -5.9117e-07    -174.03    -38305     -0.026503              0         -33669         0
    L           0        -130.33          0         0        -28686    -1.5042e+05              0     24801
    M      17.028     4.5475e-07    -105.88    -23303      0.018739              0    -5.2223e+05         0
    N           0         83.944          0         0         18476        -8595.5              0    -29248

バージョン履歴

R2021a で導入

参考

Aero.FixedWing | criteriaTable | forcesAndMoments | linearize

staticStability

構文

説明

入力引数

aircraft — Aero.FixedWing オブジェクト スカラー

state — Aero.FixedWing.State オブジェクト スカラー

名前と値の引数

CriteriaTable — 静的安定性試験基準 6×8テーブル (既定値) | 6行N列の表

RelativePerturbation — 相対的摂動 1e-5 (既定値) | スカラー数値

DifferentialMethod — モデルを乱す際の方向 'Forward' (既定値) | 'Backward' | 'Central'

OutputReferenceFrame — 出力リファレンス "Body" (既定値) | "Wind" | "Stability"

出力引数

stability — 固定翼航空機の安定性 6行N列の表

derivatives — 力とモーメントの導関数 6行N列の表

例

セスナ C182 の静的安定性を計算する

カスタム基準テーブルを使用してセスナ C182 の静的安定性を計算する

中心微分法によるセスナ C182 の静的安定性の計算

セスナ C182 の静的安定性と導関数を計算する

バージョン履歴

参考

`aircraft` — `Aero.FixedWing` オブジェクト
スカラー

`state` — `Aero.FixedWing.State` オブジェクト
スカラー

`CriteriaTable` — 静的安定性試験基準
6×8テーブル (既定値) | 6行N列の表

`RelativePerturbation` — 相対的摂動
`1e-5` (既定値) | スカラー数値

`DifferentialMethod` — モデルを乱す際の方向
`'Forward'` (既定値) | `'Backward'` | `'Central'`

`OutputReferenceFrame` — 出力リファレンス
`"Body"` (既定値) | `"Wind"` | `"Stability"`

`stability` — 固定翼航空機の安定性
6行N列の表

`derivatives` — 力とモーメントの導関数
6行N列の表