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Discrete Wind Gust Model

이산 돌풍(discrete wind gust) 생성

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라이브러리:
Aerospace Blockset / Environment / Wind

설명

Discrete Wind Gust Model 블록은 표준 "1-코사인" 형태의 돌풍을 구현합니다. 이 블록은 군사 규격 MIL-F-8785C[1]에 명시된 수학적 표현을 구현합니다. 돌풍은 각 축에 개별적으로 적용되거나, 세 축 모두에 동시에 적용됩니다. 돌풍 진폭(돌풍에 의해 발생하는 풍속 증가량), 돌풍 길이(돌풍이 발생하는 구간의 길이, 미터 단위), 그리고 돌풍 시작 시간을 지정합니다. 돌풍 형태에 대한 자세한 내용은 알고리즘를 참조하십시오.

Discrete Wind Gust Model 블록은 풍속을 초당 피트(ft/s), 초당 미터(m/s) 또는 노트(knots) 단위로 나타낼 수 있습니다.

포트

입력

V — 대기속도

스칼라

대기속도로, 선택한 단위의 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: double

출력

V_wind — 풍속

스칼라

풍속으로, 선택한 단위의 스칼라로 반환됩니다.

데이터형: double

파라미터

Units — 단위

Metric (MKS) (디폴트 값) | English (Velocity in ft/s) | English (Velocity in kts)

돌풍의 단위로, 다음과 같이 지정됩니다.

단위	바람	고도
Metric (MKS)	미터/초	미터
English (Velocity in ft/s)	피트/초	피트
English (Velocity in kts)	노트	피트

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: units

유형: 문자형 벡터

값: 'Metric (MKS)' | 'English (Velocity in ft/s)' | 'English (Velocity in kts)'

디폴트 값: 'Metric (MKS)'

Gust in u-axis — u축 방향 돌풍

on (디폴트 값) | off

바디 프레임에서 u축에 돌풍을 적용하려면 이 체크박스를 선택하십시오. 그렇지 않으면 이 체크박스를 선택 해제하십시오.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: Gx

유형: 문자형 벡터

값: 'on' | 'off'

디폴트 값: 'on'

Gust in v-axis — v축 방향 돌풍

on (디폴트 값) | off

바디 프레임에서 v축에 돌풍을 적용하려면 이 체크박스를 선택하십시오. 그렇지 않으면 이 체크박스를 선택 해제하십시오.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: Gy

유형: 문자형 벡터

값: 'on' | 'off'

디폴트 값: 'on'

Gust in w-axis — w축 방향 돌풍

on (디폴트 값) | off

바디 프레임에서 w축에 돌풍을 적용하려면 이 체크박스를 선택하십시오. 그렇지 않으면 이 체크박스를 선택 해제하십시오.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: Gz

유형: 문자형 벡터

값: 'on' | 'off'

디폴트 값: 'on'

Gust start time (sec) — 돌풍 시작 시간

5 (디폴트 값) | 스칼라

모델 시간으로, 스칼라로 지정되며, 돌풍이 시작되는 시점을 초 단위로 나타냅니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: t_0

유형: 문자형 벡터

값: 스칼라

디폴트 값: '5'

Gust length [dx dy dz] (m) — 돌풍 길이

[120 120 80] (디폴트 값)

각 축에서 돌풍이 형성되는 길이(미터 또는 피트 단위 선택에 따라). 이 값들은 양수여야 합니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: d_m

유형: 문자형 벡터

값: 벡터

디폴트 값: '[120 120 80]'

Gust amplitude [ug vg wg] (m/s) — 돌풍 진폭

[3.5 3.5 3.0] (디폴트 값)

각 축에서 돌풍에 의해 유발된 풍속 증가의 규모. 이 값들은 양수이거나 음수일 수 있습니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: d_m

유형: 문자형 벡터

값: 벡터

디폴트 값: '[3.5 3.5 3.0]'

알고리즘

이 그림은 시작 시간이 0인 돌풍의 형태를 보여줍니다. 돌풍 형태를 결정하는 파라미터들은 도면에 표시되어 있습니다.

대형 바람 교란에 대한 항공기 반응을 평가하기 위해, 단일 또는 복수의 이산 돌풍(discrete gust)을 사용할 수 있습니다.

이산 돌풍의 수학적 표현은 다음과 같습니다.

$$V_{wind}=\{\begin{array}{lll}0\hfill & x<0\hfill & \hfill \\ \frac{V_m}{2}\left(1-\cos \left(\frac{\pi x}{d_m}\right)\right)\hfill & 0\le x\le d_m\hfill & \hfill \\ V_m\hfill & x>d_m\hfill & \hfill \end{array}$$

여기서 V_m는 돌풍 진폭, d_m는 돌풍 길이, x는 이동 거리, 그리고 V_wind는 바디 축 프레임에서의 결과 풍속입니다.

참고 문헌

[1] U.S. Military Specification MIL-F-8785C, November 5, 1980.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

참고 항목

Dryden Wind Turbulence Model (Continuous) | Dryden Wind Turbulence Model (Discrete) | Von Karman Wind Turbulence Model (Continuous)

도움말 항목

• NASA HL-20 Lifting Body Airframe