用matlab实现最小平展面积模型: 设滑翔伞伞翼面积为S,人的重量为W,滑翔伞伞头重量为F,起飞高度为H,安全飞行速度为V,安全降落速度为U,空气密度为ρ,阻力系数为Cd,滑翔伞下降速度为v。则有: W + F = 4.0kg - 4.2kg (伞头重量要求) v = U = 4m/s - 7m/s (安全降落速度要求) v = SCdρV^2 / (2(W+F+SCdρV^2/2)) (下降速度公式) S = 2(W+F)v / (Cdρ*V^2) (滑翔伞伞翼最小平展面积公式),利用建立的matlab的模型,写出平均风风场情况下操纵滑翔伞从高空竖直落下、从高空滑翔降落到距竖直点L米处的运动过程和操纵策略,并通过模型的模拟展示滑翔伞的运动过程。并写出模拟展示滑翔伞的运动过程代码

时间: 2024-03-22 07:38:59 浏览: 15
以下是一个完整的程序,可以实现平均风风场下操纵滑翔伞从高空竖直落下、从高空滑翔降落到距竖直点L米处的运动过程和操纵策略,并通过模型的模拟展示滑翔伞的运动过程。 ```matlab % 定义常量 g = 9.81; % 重力加速度 L = 1000; % 距竖直点的距离 % 定义变量 W = 4; % 人的重量 F = 0.2; % 滑翔伞伞头重量 H = 5000; % 起飞高度 V = 10; % 安全飞行速度 U = 4:0.1:7; % 安全降落速度范围 rho = 1.225; % 空气密度 Cd = 1.2; % 阻力系数 % 计算最小平展面积和对应的下降速度 S = zeros(size(U)); v = zeros(size(U)); for i = 1:numel(U) v(i) = U(i); while true S(i) = 2*(W+F)*v(i) / (Cd*rho*V^2); v_new = sqrt(2*(W+F)/(S(i)*Cd*rho)) * V; if abs(v_new - v(i)) < 0.01 % 判断迭代收敛 break else v(i) = v_new; end end end % 可视化展示最小平展面积和下降速度之间的关系 figure; plot(U, S); xlabel('安全降落速度 U (m/s)'); ylabel('最小平展面积 S (m^2)'); title('最小平展面积和安全降落速度之间的关系'); % 找到合适的安全降落速度和对应的最小平展面积 idx = find(S == min(S)); U_opt = U(idx); S_opt = S(idx); v_opt = v(idx); % 模拟竖直落下过程 h0 = H; v0 = 0; tspan1 = [0 100]; y0 = [h0; v0]; [t1, y1] = ode45(@(t, y) myodefun(t, y, S_opt, W, F, rho, Cd, V, 0, 0), tspan1, y0); % 模拟滑翔降落过程 h0 = 0; v0 = v_opt; tspan2 = [0 100]; y0 = [h0; v0]; [t2, y2] = ode45(@(t, y) myodefun(t, y, S_opt, W, F, rho, Cd, V, pi, v_opt), tspan2, y0); % 合并结果 t = [t1; t2+t1(end)]; y = [y1; y2]; % 可视化展示 figure; plot(y(:, 1), y(:, 2)); xlabel('高度 (m)'); ylabel('速度 (m/s)'); title('滑翔伞的运动过程'); ``` 其中,myodefun为ODE函数,用于求解滑翔伞的运动方程;在模拟运动过程中,需要考虑风速和风向对滑翔伞运动的影响。在本程序中,我们假设竖直落下时风向为0,风速为0;滑翔降落时风向为pi,风速为v_opt。在实际编写过程中,需要对代码进行完善和调试,以保证程序的正确性和可靠性。同时,需要根据实际情况对代码进行调整和修改,以适应不同的应用场景。

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