内容概要:本文详细介绍了如何使用MATLAB 2016a进行固定翼飞机六自由度模型的Simulink建模。首先概述了六自由度模型的概念及其重要性,然后逐步讲解了建模的具体步骤,包括创建新模型、添加和配置环境模块、飞机动力学模块、动力系统模块以及运动学求解模块。文中还展示了输入和输出变量的定义,并提供了详细的源码和四个飞机说明文件,以便于理解和维护模型。最后,通过Simulink仿真实验,验证了模型的有效性和实用性。 适合人群:航空航天工程领域的研究人员和技术人员,尤其是对飞行器动态模拟感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于研究和开发固定翼飞机的动态行为模拟,帮助优化飞机设计和控制策略。通过该模型,用户可以在虚拟环境中测试不同的控制指令和环境条件对飞机性能的影响。 阅读建议:读者可以通过跟随文中的具体步骤,在MATLAB环境下动手实践,加深对固定翼飞机六自由度模型的理解。同时,利用提供的源码和说明文件,进一步探索和改进模型。
2025-05-16 00:53:18 1006KB Simulink MATLAB 飞行动力学
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在航空工程领域,无人机的控制与建模一直是研究的重点。固定翼无人机由于其独特的飞行特性,其控制系统设计和分析通常涉及到复杂的非线性动态系统。为了便于分析和控制,通常需要将这些非线性系统线性化。线性化过程是将非线性系统在其工作点附近近似为线性系统的过程,这对于应用现代控制理论和设计方法至关重要。 MATLAB是一种广泛使用的数学计算软件,它提供了一系列工具箱,包括控制系统工具箱和符号计算工具箱,这些工具箱使得进行复杂的数学运算和系统建模变得相对容易。在固定翼无人机的线性化问题中,MATLAB可以用来计算系统的状态空间表示,将非线性方程转换为线性方程,并进行进一步的分析和设计。 固定翼无人机的动态模型包括纵向和横向动力学模型。纵向模型负责描述沿机体的前后轴(通常称为俯仰轴)的运动,而横向模型则描述沿机体的左右轴(通常是滚转和偏航轴)的运动。在实际飞行控制系统设计中,纵向和横向动态往往需要被解耦,即各自独立控制,以简化控制算法的设计和实施。 在进行固定翼无人机的线性化时,需要首先建立无人机的非线性运动方程,这通常包括六个自由度:沿三个轴的线性运动(纵向、横向、垂直方向)和绕三个轴的角运动(俯仰、滚转、偏航)。然后,运用泰勒级数展开、雅可比矩阵或者其他数学方法,将这些非线性方程在特定的工作点附近展开并线性化。 线性化的结果是一个状态空间模型,它可以用状态方程来描述: \[ \dot{x}(t) = Ax(t) + Bu(t) \] \[ y(t) = Cx(t) + Du(t) \] 其中,\(x(t)\) 是系统状态向量,\(u(t)\) 是输入向量,\(y(t)\) 是输出向量,而 \(A\)、\(B\)、\(C\) 和 \(D\) 是状态空间矩阵,它们是通过线性化过程获得的。 在本次提供的文件中,文件名列表包含多个函数文件,如GetLong.m和GetLate.m等,这些文件名暗示了它们在无人机线性化过程中的功能。例如,GetLong.m可能用于获取与纵向动力学相关的一些线性化参数或模型,而GetLate.m则可能对应横向动力学。其他诸如getCL.m、getCLbar.m、getCY.m、GetCM.m、getCN.m和getCD.m等文件可能用于计算升力、侧向力、滚转力矩、俯仰力矩、偏航力矩和阻力等系数,这些系数对于线性化过程至关重要。 此外,InitParam.m文件可能用于初始化线性化过程中的参数,这些参数包括无人机的物理特性、环境条件以及飞行状态等。 通过MATLAB实现固定翼无人机线性化是一个复杂的过程,它涉及到对无人机非线性动态模型的深入理解,以及对线性代数、系统控制理论和MATLAB编程的熟练应用。线性化后,控制系统的设计者可以使用这些线性模型来设计稳定和控制算法,以实现无人机的精确飞行控制。
2025-05-16 00:23:55 4KB 状态空间
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本实验以小型固定翼无人机 Aerosonde 为对象,通过动力学分析,建立了固定翼飞机非线性动力学模型,并利用 matlab/simulink 对所建模型进行了仿真。本实验选择的控制方法为 PID 控制,其物理意义明确,适用范围广。利用matlab/simulink 对设计的飞行控制系统进行仿真,可以看出,在 PID 控制下,飞机能有较好的飞行效果。
2024-08-22 10:47:40 1.07MB matlab
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本研究聚焦于基于分布式模型预测控制(DMPC)的多固定翼无人机(UAV)共识控制策略。文章详细介绍了如何通过DMPC实现多架无人机之间的信息共享、协调和决策制定,以达到协同飞行的目的。研究内容包括无人机的环境感知、信息交流机制以及飞行策略和路径规划的共同制定。该研究适用于无人机控制领域的专业人士、学者以及对无人机协同飞行感兴趣的爱好者。使用场景涵盖无人机搜索、监视、巡航等协同任务。目标是提升多无人机系统在执行复杂任务时的效率和安全性。 关键词标签:分布式控制 模型预测控制 无人机 协同飞行
2024-08-02 09:38:45 182.56MB 分布式 matlab 模型预测控制 无人机
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matlab_小型固定翼_UAV_建模与仿真程序,带有图像显示和路径规划
2023-03-29 12:12:56 419KB matlab UAV 路径规划
固定翼无人机检测创建的数据集。数据集包含554张图像及其yolo txt注释文件。最初它有319个独特的图像,这个数字随着水平翻转增强而增加。它可以用于目标检测和目标跟踪算法的尝试。 固定翼无人机检测创建的数据集。数据集包含554张图像及其yolo txt注释文件。最初它有319个独特的图像,这个数字随着水平翻转增强而增加。它可以用于目标检测和目标跟踪算法的尝试。
2022-12-29 11:28:34 42.49MB 无人机 检测 固定翼 数据集
无人机技术基础
2022-12-01 16:27:04 2.33MB 无人机 无人机技术
无人机技术基础
2022-12-01 16:27:02 4.54MB 无人机 无人机技术
简易固定翼飞机纵向和侧向飞行控制系统设计仿真,dat0-dat9分别为9个不同参数飞机的相关参数文件
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方便大家计算航飞重叠度 里面可以选择大疆飞机,固定翼飞机两种模式,方便大家针对不同机型的使用。 重叠度计算经过多年航测经验计算公式得出,有国家标准辅助指导,避免大家在航飞中因重叠度不够导致的重飞。
2022-07-15 17:04:46 29KB 航测小工具
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