6 自由度 (6DOF) の動きのシミュレーション

この例では次を使用します。

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この例では、6DOF (Euler Angles) (Aerospace Blockset)ブロックを使用して Simulink® で 6 自由度 (6DOF) の動きをモデル化する方法を示します。3 つの回転軸 (ピッチ、ロール、ヨー) と 3 つの並進軸を含む、オブジェクトや車両にかかる動きをモデルで再現します。

このモデルにより、さまざまな状況下での航空機や宇宙船のダイナミクスを物理的なプロトタイプなしで解析できます。

ボディ回転速度の影響

Equations of Motion サブシステムのボディ回転速度は、システムに与えられるモーメント入力をそのまま再現したものです。これらのモーメントは航空機の重心にかかるトルクであり、その 3 つの軸の回転運動に影響を与えます。これらの入力を使用して、空気力、エンジン推力、制御面のたわみなど、航空機に作用するさまざまな力を表現できます。これらのモーメントを正確にモデル化することにより、Equations of Motion ブロックでピッチ レート、ロール レート、ヨー レートに基づいて航空機の応答をシミュレートし、その回転ダイナミクスについて現実に近い表現を得ることができます。

開ループ シミュレーション

Equations of Motion サブシステムでは、オブジェクト (航空機など) にかかる合計の力とモーメントから線形加速度と角加速度を計算し、それらの加速度を積分して経時的な速度と位置を特定します。開ループの設定で、制御面の位置やエンジン出力などのシミュレーション入力をシステムの現在の状態からのフィードバックなしに指定できます。この方法により、設定された条件下でオブジェクトの動作を解析し、オブジェクトの動きに対する特定の入力の影響を確認できます。開ループ シミュレーションにより、システムの動作を理解してから、フィードバック メカニズムによってシステムの状態に基づいて入力が調整されるような、より複雑な閉ループ制御システムに進むことができます。

運動方程式をモデル化するために、[バリアント サブシステム] タブで [アクティブな選択肢] を切り替えて、オイラー角と四元数の使用を切り替えることができます。

航空機を操作点を中心に平衡化するには、機体の平衡化と線形化を参照してください。

参考

トピック