Modellering av en helikopters rörelser

En presentation över ämnet: "Modellering av en helikopters rörelser"— Presentationens avskrift:

1 Modellering av en helikopters rörelser
TNM085 Modelleringsprojekt, LiU, 2008 Grupp 1: Christian Alfons, Eirik Fredäng, Elias Holmström och Per Lind

2 Projektbeskrivning Helikopter

3 En helikopters rörelser
Förflyttning i tre dimensioner Rotation i tre dimensioner

4 En helikopters rörelser
Huvudrotorn genererar lyftkraft Förflyttning sker genom lutning av huvudrotorn

5 En helikopters rörelser
Newtons tredje lag Vridmoment som måste motverkas Stjärtrotorn skapar ett kompenserande vridmoment Stjärtrotorn reglerar även yaw Lyftkraft verkar inte på masscentrum Hävarmseffekt

6 Avgränsningar Styrsystem Överstegring (stall) Detaljerad mekanik

7 Den fysikaliska modellen – huvudrotor
Lyftkraft Rotorns storlek och form Luftens densitet Rotorns vinkelhastighet Rotationsrörelse genom hävarmseffekt

8 Den fysikaliska modellen – huvudrotor
Newtons tredje lag Motorns mekaniska friktion

9 Den fysikaliska modellen – huvudrotor
Huvudrotorns resulterande vridmoment Huvudrotorns vinkelacceleration

10 Den fysikaliska modellen – tröghetsmoment
Skattade tröghetsmoment Helikopterkropp: Cylinder Rotor: Två korslagda stänger

11 Den fysikaliska modellen – luftmotstånd
Vind Luftmotstånd

12 Den fysikaliska modellen – stjärtrotor
Stjärtrotorn ska motverka ett känt vridmoment i helikopterkroppen Kraften från stjärtrotorn verkar på ett känt avstånd från helikopterkroppens masscentrum (hävarm) Kraften beror på stjärtrotorns vinkelhastighet (likt huvudrotorns lyftkraft) Nödvändig vinkelhastighet kan beräknas Avvikelse styr yaw

13 Den fysikaliska modellen
Det totala vridmomentet Helikopterns vinkelacceleration Den totala kraften Helikopterns acceleration

14 Implementation Java, Java3D Modeller i 3ds Max Kollisionshantering

15 Implementation – numerisk metod
Eulers stegmetod Integrationssteg baserat på modellens snabbaste komponent Integrationssteg för stabil simulering Integrationssteg valdes till s

16 Resultat

17 Vidareutveckling Mer detaljerad mekanik Varierad luftdensitet
Mätning av skattade parametrar Automatreglerat styrsystem Mer avancerad kollisionshantering