6DOF (Quaternion)

具有相对于体轴的六个自由度的运动方程用四元数表示。

类型: SubSystem

图书馆中的路径:

/Aerospace/Equations of Motion/6DOF/6DOF (Quaternion)

资料描述

座 6DOF (Quaternion) 实现空间中刚体的运动方程，相对于以四元数表示的体轴有六个自由度。假设所施加的力作用于身体的重心。

四元数向量的积分如下所示。比率设置四元数状态向量的范数等于 1.0 如果不等于零。该系数的值的选择应谨慎接近，因为它的大值增加了在范数误差的减少率，但在同一时间减慢了模拟由于快速动力学的出现。四元数向量的元素之一的值中的误差在所有元素中均匀分布，这潜在地增加了状态向量中的误差。

港口

入口

# F_xyz(N) — 施加力

+ 一个3乘1向量

Details

施加的力，作为矢量给出 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# M_xyz(N-m) — 应用时刻

+ 一个3乘1向量

Details

施加的力矩，指定为矢量 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *dm/dt(kg/s)*是质量变化率

+ 标量,标量

Details

一个或多个质量变化率（吸积阳性，消融阴性），表示为标量。

依赖关系

要使用此端口:

为参数设置 Mass type: 意义 Simple Variable;
为参数设置 Mass type: 意义 Custom Variable 并选中该框 Include mass flow relative velocity .

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *V_re(m/s)*是质量流的相对速度

+ 一个3乘1向量

Details

质量流的相对速度，以矢量形式给出 3 上 1.

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 Mass type: 意义 Simple Variable 或 Custom Variable 并选中该框 Include mass flow relative velocity .

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# m(公斤) — 重量

+ 标量,标量

Details

的质量，设置为标量。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 Mass type: 意义 Custom Variable.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *dI/dt(kg-m²/s)*为惯性张量矩阵的变化率

+ 3乘3矩阵

Details

惯性张量矩阵的变化率，作为矩阵给出 3 上 3.

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 Mass type: 意义 Custom Variable.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *I(kg-m²)*是惯性张量的矩阵

+ 3乘3矩阵

Details

惯性张量的矩阵，定义为矩阵 3 上 3.

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 Mass type: 意义 Custom Variable.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

出口；出口

# *V_e(m/s)*是局部平面直角坐标参考系中的速度

+ 一个3乘1向量

Details

速度在局部平面矩形坐标的参考系中，作为矢量返回 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *X_e(m)*为局部平面直角坐标的参照系中的空间位置

+ 一个3乘1向量

Details

局部平面直角坐标的参考系中的空间位置，作为向量返回 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# θθψ(rad) — 欧拉旋转角度

+ 一个3乘1向量

Details

欧拉旋转角度（滚转、俯仰、偏航）（以弧度为单位），确定内部旋转作为向量返回 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# DCM_be — 坐标变换

+ 3乘3矩阵

Details

将坐标从局部平面矩形坐标系统转换为身体坐标系，以矩阵形式返回 3 上 3.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *V_b(m/s)*为关联坐标系中的速度

+ 一个3乘1向量

Details

相关坐标系中的速度，作为矢量返回 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *ω_b(rad/s)*为关联坐标系中的角速度

+ 一个3乘1向量

Details

相关坐标系中的角速度（单位为弧度/秒），作为矢量返回 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *dw_b/dt*为关联坐标系中的角加速度

+ 一个3乘1向量

Details

相关坐标系中的角加速度，作为矢量返回 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# A_bb(m/s²) — 关联坐标系中的加速度

+ 一个3乘1向量

Details

相关坐标系中的加速度，作为矢量返回 3 上 1.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# *A_be(m/s²)*是关联坐标系中的惯性加速度

+ 一个3乘1向量

Details

相关坐标系中的惯性加速度，作为矢量返回 3 上 1.

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Include inertial acceleration .

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

# 燃料 — 油箱状况

+ 标量,标量

Details

燃料箱的状态，返回为:

1 -油箱已满;
0 -坦克既不满也不空;
−1 -坦克是空的。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 Mass type: 意义 Simple Variable.

数据类型	`漂浮64`</无翻译> 支持复数::无

参数

Parameters

# Mass type: — 质量的类型
Fixed | Simple Variable | Custom Variable

Details

你可以从三种类型的质量中选择:

Fixed -固定质量，当选择此值时，质量在整个模拟过程中保持不变。;
Simple Variable -可变质量，当选择此值时，质量和惯性会根据质量的变化率线性变化;
Custom Variable -用户定义的可变质量，当选择此值时，质量和惯性的变化可以自行决定调整。

值	`Fixed` \| `Simple Variable` \| `Custom Variable`
默认值	`Fixed`
程序使用名称	`mtype`
可调谐	无
可计算	是

# Representation: — 运动方程的表示
Quaternion

Details

您可以选择在运动方程中使用欧拉角或四元数。在当前的块实现中，只有该值可用于此参数。 Quaternion.

值	`Quaternion`
默认值	`Quaternion`
程序使用名称	`rep`
可调谐	无
可计算	是

# Initial position in inertial axes [Xe,Ye,Ze]: — 相对于惯性轴的位置

Details

物体在连接到平坦地球的参考系中的初始位置，定义为矢量 3 上 1.

默认值	`[0.0; 0.0; 0.0]`
程序使用名称	`xme_0`
可调谐	无
可计算	是

# Initial velocity in body axes [U,v,w]: — 沿着身体轴线的速度

Details

在相关坐标系中沿身体轴的初始速度，以矢量的形式给出 3 上 1.

默认值	`[0.0; 0.0; 0.0]`
程序使用名称	`Vm_0`
可调谐	无
可计算	是

# Initial Euler orientation [roll, pitch, yaw]: — 初始欧拉角

Details

以弧度为单位的初始欧拉角（滚转、俯仰、偏航），以矢量形式给出 3 上 1. 欧拉角是主体与东北底(NED)坐标系之间的角度。

默认值	`[0.0; 0.0; 0.0]`
程序使用名称	`eul_0`
可调谐	无
可计算	是

# Initial body rotation rates [p,q,r]: — 初始身体旋转

Details

体相对于东北底参考系(NED)的初始角速度，单位为弧度/秒，以矢量形式给出 3 上 1.

默认值	`[0.0; 0.0; 0.0]`
程序使用名称	`pm_0`
可调谐	无
可计算	是

# Initial mass: — 初始重量

Details

初始体重。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Mass type: 意义 Fixed 或 Simple Variable.

默认值	`1.0`
程序使用名称	`mass_0`
可调谐	无
可计算	是

# Empty mass: — 最小重量

Details

最低体重，低于该体重将不可能下降任何体重支出。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Mass type: 意义 Simple Variable.

默认值	`0.5`
程序使用名称	`mass_e`
可调谐	无
可计算	是

# Full mass: — 最大质量

Details

最大体重。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Mass type: 意义 Simple Variable.

默认值	`2.0`
程序使用名称	`mass_f`
可调谐	无
可计算	是

# Inertia: — 惯性,惯性

Details

体的惯性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Mass type: 意义 Fixed 或 Simple Variable.

默认值	`[1.0 0.0 0.0; 0.0 1.0 0.0; 0.0 0.0 1.0]`
程序使用名称	`inertia`
可调谐	无
可计算	是

# Empty inertia matrix: — 最小质量时的惯性

Details

最小质量时的惯性矩阵。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Mass type: 意义 Simple Variable.

默认值	`[1.0 0.0 0.0; 0.0 1.0 0.0; 0.0 0.0 1.0]`
程序使用名称	`inertia_e`
可调谐	无
可计算	是

# Full inertia matrix: — 最大质量时的惯性

Details

最大质量时的惯性矩阵。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Mass type: 意义 Simple Variable.

默认值	`[2.0 0.0 0.0; 0.0 2.0 0.0; 0.0 0.0 2.0]`
程序使用名称	`inertia_f`
可调谐	无
可计算	是

# Gain for quaternion normalization: — 归一化系数

Details

用于保持四元数向量范数的系数为 1.

默认值	`1.0`
程序使用名称	`k_quat`
可调谐	无
可计算	是

# Include mass flow relative velocity — 质量流的相对速度

Details

选择此选项可添加用于测量质量流相对速度的端口。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Mass type: 意义 Simple Variable 或 Custom Variable.

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`vre_flag`
可调谐	无
可计算	是

# Include inertial acceleration — 惯性加速度的计算

Details

选择此选项可为惯性加速度添加端口。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`abi_flag`
可调谐	无
可计算	是