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基于Vensim PLE啤酒游戏仿真实验报告专业班级：工业工程一班*名：***学号：***********2 基于Vensim PLE啤酒游戏仿真1.实验报告2.提交啤酒游戏的因果关系及仿真结果基于Vensim PLE啤酒游戏仿真实验报告一、实验目的与要求1.1实验目的(1)初步掌握VENSIM软件的仿真模拟过程，认识并了解VENSIM软件VENSIM是一个建模工具，可以建立动态系统的概念化的，文档化的仿真、分析和优化模型。
PLE（个人学习版）是VENSIM的缩减版，主要用来简单化学习动态系统，提供了一种简单富有弹性的方法从常规的循环或储存过程和流程图建立模型。
本实验就是运用VENSIM进行系统动力学仿真，进一步加深对系统动力学仿真的理解。
（2）以上机题目所给的啤酒游戏为案例实际操作VENSIM软件进行模拟仿真运用系统动力学的原理和VENSIM软件构建了啤酒游戏的供应链模型，以及各相关因素之间的因果反馈关系模型。
模拟仿真一个供应链流程的运行。
从而将系统动力学的知识与软件实际操作融会贯通，更加了解该软件的应用。
（3）通过模拟仿真的结果来分析牛鞭效应牛鞭效应，就是指当供应链上的各级供应商只根据来自其相邻的下级销售商的需求信息进行供应决策时，需求信息的不真实性会沿着供应链逆流而上，产生逐级放大的现象。
通过增加供应链模型节点个数并对其仿真结果进行分析，证明随着供应链长度的增加，牛鞭效应也愈加明显；对VMI 库存管理模式与传统库存管理模式的系统结构及运营绩效进行了比较，说明供应链成员间的信息共享可以有效地弱化牛鞭效应。
1.2实验要求啤酒游戏中包含零售商、批发商、供应商三个成员。
同时对游戏中的参数进行如下假设：消费者对啤酒的前4周的需求率为300箱/周，在5周时开始随机波动，波动幅度为±200，均值为0，波动次数为100次，随机因子为4个。
假设各节点初始库存和期望库存为1000箱，期望库存持续时间为3周，库存调整时间为4周，预测平滑时间为5周，生产延迟时间和运输延迟时间均为3周，且为3阶延迟；不存在订单延迟。
基于Simulink 控制系统仿真与综合设计一、实验目的(1) 熟悉Simulink 的工作环境及其功能模块库； (2) 掌握Simulink 的系统建模和仿真方法； (3) 掌握Simulink 仿真数据的输出方法与数据处理；(4) 掌握利用Simulink 进行控制系统的时域仿真分析与综合设计方法； (5) 掌握利用 Simulink 对控制系统的时域与频域性能指标分析方法。
二、实验内容图2.1为单位负反馈系统。
分别求出当输入信号为阶跃函数信号)(1)(t t r =、斜坡函数信号t t r =)(和抛物线函数信号2/)(2t t r =时，系统输出响应)(t y 及误差信号)(t e 曲线。
若要求系统动态性能指标满足如下条件：a) 动态过程响应时间s t s 5.2≤；b) 动态过程响应上升时间s t p 1≤；c) 系统最大超调量%10≤p σ。
按图1.2所示系统设计PID 调节器参数。
图2.1 单位反馈控制系统框图图2.2 综合设计控制系统框图三、实验要求(1) 采用Simulink系统建模与系统仿真方法，完成仿真实验；(2) 利用Simulink中的Scope模块观察仿真结果，并从中分析系统时域性能指标（系统阶跃响应过渡过程时间，系统响应上升时间，系统响应振荡次数，系统最大超调量和系统稳态误差）；(3) 利用Simulink中Signal Constraint模块对图2.2系统的PID参数进行综合设计，以确定其参数；(4) 对系统综合设计前后的主要性能指标进行对比分析，并给出PID参数的改变对闭环系统性能指标的影响。
四、实验步骤与方法4.1时域仿真分析实验步骤与方法在Simulink仿真环境中，打开simulink库，找出相应的单元部件模型，并拖至打开的模型窗口中，构造自己需要的仿真模型。
根据图2.1 所示的单位反馈控制系统框图建立其仿真模型，并对各个单元部件模型的参数进行设定。
所做出的仿真电路图如图4.1.1所示。
AGV任务分配与充电配置选择模型1、作业流程描述在集装箱码头的AGV作业流程：首先系统根据当前作业情况进行判断，若此时无运输任务，AGV进入休息区等待；若存在运输任务，则判断当前处于工作状态的AGV数量是否足够；若不足，则将非工作AGV组中的AGV分配至工作组。
当AGV完成一次运输作业后会对自身电量进行判断，若此时电量高于30%，则继续进行运输作业；若此时电量低于30%，则前往充电桩充电。
确立仿真参数的输入，确立任务数，AGV数量，自动充电桩数量，充电桩充电速度，AGV最低充电阈值（30%），AGV电量充足阈值（80%）。
2、仿真目标设置本文的仿真目标是设计和实施一个集装箱自动化码头作业流程的仿真模型，并评估其中的AGV充电任务调度策略。
具体而言，仿真目标包括以下几个方面：首先，模拟进口箱作业流程：建立一个真实的模拟环境，包括岸桥提取进出口箱、AGV小车水平运输等环节，以准确模拟进口箱的作业流程。
其次，实现AGV充电任务调度：开发一个高效的AGV充电任务调度算法，考虑到AGV的电池寿命和电量状态，以最小化充电任务的时间和成本。
该算法将基于实时的作业需求和AGV的可用状态进行智能调度，以保证作业流程的平稳运行。
再次，评估作业效率和成本：通过仿真模型，分析和比较不同的AGV充电任务调度策略对作业效率和成本的影响。
使用实际数据和性能指标，如作业时间、能源消耗和人力成本等，对各种策略进行定量评估，并找到最佳的调度策略。
最后，提出优化建议，在自动化集装箱码头作业流程中，合理的充电桩布局可以显著提升AGV充电任务的效率和整体作业流程的顺畅性。
分析作业热点区域：通过对集装箱作业流程中的瓶颈区域和高频度作业区域进行分析，确定作业热点区域。
这些区域通常是集装箱堆场附近、码头入口/出口以及岸桥与AGV交接点等位置。
准确定位热点区域可以帮助本文合理布置充电桩，以满足高负荷作业需求。
考虑AGV行驶距离和电池寿命：根据AGV的行驶距离和电池寿命特性，合理分析AGV的电池续航能力。
《电力系统动态模拟综合实验》实验报告实验名称发电机及系统短路故障影响实验姓名XXX 学号XXX日期XXX 地点XXX成绩教师电气工程学院东南大学1.实验目的：（1）了解动模实验室的构成，主要设备及其功能。
（2）熟悉和掌握发电机的启动，调压，调速，并网，解列，停机等操作。
（3）通过单机---无穷大系统中不同点的短路故障实验，理解发电机在短路时的电磁暂态过程，分析和掌握短路起始相角及回路阻抗对发电机运行状态的影响。
2.实验内容：在单机----无穷大主接线模拟实验系统中，通过实验操作，熟悉实验室环境及实验设备，掌握发电机的启动，调压，调速，并列，解列及停机操作方法，选择不同的短路点进行短路故障实验，录取短路时刻的电压，电流波形，然后，根据所学知识，分析求取发电机或系统的状态参数，理解和掌握短路故障对发电机及系统运行状态的影响。
3.实验原理（实验的理论基础）：根据《电力系统暂态分析》相关理论，可知在三相短路时，发电机定子绕组电流中含有以下四个分量图1.发电机短路电流波形图i w(∞)为强制分量，不衰减∆i w为按此时励磁绕组的时间常数T d’衰减的分量∆i w2为按直轴阻尼绕组的时间常数T d’’衰减的分量iα和i2w为按定子绕组的时间常数T a衰减的分量根据发电机三相短路时电流波形图，由短路电流波形图绘制其包络线。
包络线中分线即直流分量。
将短路电流减去直流分量，则可以认为是基频交流分量。
根据发电机参数，T d’和T d’’都较小，在短路后0.5s，可以认为基频电流中只含有稳态分量，读出此时电流幅值i w(∞)。
在此时刻前找两处幅值I1，I2及对应时刻T1，T2，则可得方程组：11'''22'''21()22()d d d d T T T T w w w T T T T w w w i e i e i i e i e i --∞--∞⎧+=I -⎪⎪⎨⎪+=I -⎪⎩由此可以求出∆i w ，∆i w2。
第1篇一、实验背景与目的随着动画产业的蓬勃发展，动画动态造型作为动画制作的基础环节，其重要性日益凸显。
为了深入了解动画动态造型的基本原理和方法，提高自身在动画创作中的动态造型能力，本实验旨在通过实践操作，探索动画动态造型的技巧，并对其进行分析与总结。
二、实验内容与方法本次实验主要分为以下几个部分：1. 理论学习：首先，对动画动态造型的基本概念、原理、技巧进行系统学习，为实验操作打下理论基础。
2. 人体动态分析：通过观察和分析人体运动规律，学习如何捕捉和表现人体动态。
3. 动画动态造型实践：利用动画软件（如Maya、3ds Max等）进行动画动态造型的实践操作，包括角色造型、动作捕捉、表情设计等。
4. 作品分析与评价：对实验过程中创作的动画动态造型作品进行自我评价和反思，总结经验教训。
三、实验过程与结果1. 理论学习：通过查阅相关书籍、资料，对动画动态造型的理论知识进行了系统学习，掌握了动态造型的基本原则和方法。
2. 人体动态分析：观察了人体运动视频，分析了人体运动规律，如重心移动、关节活动等，为动画动态造型提供了依据。
3. 动画动态造型实践：- 角色造型：根据剧本要求，设计了角色的基本造型，包括身高、体型、服装等。
- 动作捕捉：利用动画软件，捕捉了角色的基本动作，如行走、跑步、跳跃等。
- 表情设计：根据角色的性格和情感，设计了角色的表情，如喜怒哀乐等。
4. 作品分析与评价：- 自我评价：在实验过程中，认真对待每一个环节，力求将理论知识与实际操作相结合，取得了较好的效果。
- 反思与总结：在实验过程中，发现自己在角色造型、动作捕捉、表情设计等方面还存在不足，如角色造型不够生动、动作捕捉不够流畅等。
四、实验结论与展望通过本次实验，我深刻认识到动画动态造型在动画制作中的重要性。
以下是我对实验结论和展望的总结：1. 实验结论：- 动画动态造型是动画制作的基础环节，对动画质量有着重要影响。
- 动画动态造型需要理论知识与实践操作相结合，不断提高自身技能。
动态系统建模与仿真实验报告学生姓名：杨康学号：ZY1203226实验一 直流电动机建模及仿真实验一、实验目的（1）了解直流电动机的工作原理； （2）了解直流电动机的技术指标； （3）掌握直流电动机的建模及分析方法；（4）学习计算直流电动机频率特性及时域响应的方法。
二、实验设备（1）系统实验平台：建模仿真实验平台。
（2）PC 机：P4 2.4G ，内存512M ，硬盘120G 。
（3）IBM 服务器。
（4）网络交换机、集线器。
（5）工具软件：操作系统：Windows2000以上；软件工具：MATLAB 。
三、实验原理及实验要求实验原理：直流电机电枢回路的电路方程是：dt diLiRa E u a +=- (3.1)其中，a u 是加到电机两端的电压，E 是电机反电势，i 是电枢电流, Ra 是电枢回路总电阻， L 是电枢回路总电感, l LaT Ra=称为电枢回路电磁时间常数。
并且反电动势E 与电机角速度m ω成正比：me m e k k E θω == (3.2)其中e k 称为反电势系数，m θ为电机轴的转角。
对于电机而言,其转动轴上的力矩方程为：mm m m l m J J M i k θω ==- (3.3)其中m k 是电机的力矩系数, l M 是负载力矩, J 是电机电枢的转动惯量。
进行拉式变换得到：⎪⎩⎪⎨⎧=-=+=-s s J M s I k s k s E s s I T s I Ra s E s Ua m m l m m e l )()()()())()(()()(θθ(3.4)由此方程组可以得到相应的电动机数学模型的结构框图：图3.1直流电动机数学模型结构框图实验要求：（1）根据电机的工作原理（电压平衡方程、力矩平衡方程）建立从电枢电压a u 到转速m θ⋅的传递函数模型，并根据表1所给电机参数求其频率特性。
表1共给出了两个电机的参数，其中A 为大功率电机，B 为小电机。
《建模仿真与相似原理》課程实验报告第一章简化模型的建立和稳定性分析一、实验目的1.了解机理法建模的基本步骤；2.会用机理法建立球杆系统的简化数学模型；3.掌握控制系统稳定性分析的基本方法；二、实验要求1.采用机理法建立球杆系统的数学模型；2.分析的稳定性，并在 matlab 中仿真验证；三、实验设备1.球杆系统；2.计算机 matlab 平台；四、实验分析及思考题Simulink模型：Matlab仿真结果：思考题：1.根据建模的过程，总结机理法建模的基本步骤：1)根据系统运动的物理规律建立方程；2)化简为微分方程；3)根据小偏差线性化的理论化简为线性系统的传递函数；2.实验结果分析、讨论和建议。
答：影响系统稳定的因素是闭环系统的极点位置，闭环极点为[i，-i]，在虚轴上，所以其阻尼为0，则系统震荡。
测量系统稳定性的方法之一是加入大小合适的阶跃信号，根据其输出的阶跃响应分析系统的稳定性和其他性能。
第二章仿真及实物模拟仿真实验2.1 PID仿真及实物模拟仿真实验一、实验目的1.会用 PID 法设计球杆系统控制器；2.设计并验证校正环节；二、实验要求1.根据给定的性能指标，采用凑试法设计 PID 校正环节，校正球杆系统，并验证之。
2.设球杆系统的开环传递函数为：设计 PID 校正环节，使系统的性能指标达到： St ≤10s，δ≤30%。
三、实验设备1.球杆系统；2.计算机 matlab 平台；四、实验过程1.未校正系统仿真Simulink模型及仿真结果如第一章所示；2.PID校正法仿真Simulink模型：Matlab仿真结果：参数设定：Kp=10 Ki=0 Kd=103.PID实时控制Simulink模型：实时控制结果：Step参数设定：Step time=1 Final value=0.25PID参数设定：P=3 I=1 D=1.54.实验记录五、实验分析1.怎样确定PID 控制器的参数？答：由于ID 控制器各校正环节的作用如下：比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号e（t）,偏差一旦产生，控制器立即产生作用，以减少偏差；积分环节：主要用于消除稳态误差，提高系统的型别。
动态系统建模实验报告
一、实验目的
本次实验旨在通过动态系统建模，探究系统内部的运行规律及其变化关系，从而对系统进行深入分析和优化。
二、实验过程
1. 系统建模：根据实际系统的情况，确定系统的输入、输出、内部因素及其关系，建立相应的数学模型。
2. 数据采集：利用实验仪器对系统输入、输出数据进行采集，获取系统在不同时间点的状态值。
3. 模型求解：根据建立的数学模型，利用适当的计算方法对系统进行求解，得到系统运行的动态过程和规律。
4. 结果分析：对求解结果进行分析，比较模型预测值与实际数据的差异，进一步优化建模过程。
三、实验结果
通过对系统建模与求解的过程，我们得到了系统的动态过程图和规律性变化曲线，进一步揭示了系统内部的运行机制：
1. 系统动态响应：系统在受到外部激励后，出现一定的时间延迟和振荡现象，逐渐趋于稳定状态。
2. 系统稳定性：分析系统的稳定性，得到系统在不同条件下的临界点和稳定区域。
3. 系统优化：根据模型分析结果，对系统进行优化调整，提高系统的运行效率和稳定性。
四、实验总结
通过本次动态系统建模实验，我们深入了解了系统内部的运行规律和变化关系，掌握了系统建模与分析的方法和技巧。
通过实验过程的探究和实践，我们不仅提高了对系统运行的认识，也为今后的工程实践和科研工作积累了宝贵的经验。
希望通过不断的学习和实践，能够进一步完善自己的动态系统建模能力，为未来的科学研究和工程应用做出更大的贡献。
动态系统建模（四旋翼飞行器仿真）实验报告:动态系统建模（四旋翼飞行器仿真）实验报告院（系）名称大飞机班学号学生姓名任课教师2021年 _月四旋翼飞行器的建模与仿真一、实验原理 I．四旋翼飞行器简介四旋翼飞行器通过四个螺旋桨产生的升力实现飞行，原理与直升机类似。
四个旋翼位于一个几何对称的十字支架前、后、左、右四端，如图1-1所示。
旋翼由电机控制；整个飞行器依靠改变每个电机的转速来实现飞行姿态控制。
在图1-1中，前端旋翼1 和后端旋翼3 逆时针旋转，而左端旋翼2 和右端的旋翼4 顺时针旋转，以平衡旋翼旋转所产生的反扭转矩。
由此可知，悬停时，四只旋翼的转速应该相等，以相互抵消反扭力矩；同时等量地增大或减小四只旋翼的转速，会引起上升或下降运动；增大某一只旋翼的转速，同时等量地减小同组另一只旋翼的转速，则产生俯仰、横滚运动；增大某一组旋翼的转速，同时等量减小另一组旋翼的转速，将产生偏航运动。
图1-1 四旋翼飞行器旋翼旋转方向示意图从动力学角度分析，四旋翼飞行器系统本身是不稳定的，因此，使系统稳定的控制算法的设计显得尤为关键。
由于四旋翼飞行器为六自由度的系统（三个角位移量，三个线位移量），而其控制量只有四个（4 个旋翼的转速），这就意味着被控量之间存在耦合关系。
因此，控制算法应能够对这种欠驱动（under-actuated）系统足够有效，用四个控制量对三个角位移量和三个线位移量进行稳态控制。
本实验针对四旋翼飞行器的悬浮飞行状态进行建模。
II．飞行器受力分析及运动模型（1）整体分析如图1-2所示，四旋翼飞行器所受外力和力矩为：Ø重力mg，机体受到重力沿-Zw方向Ø四个旋翼旋转所产生的升力Fi(i=1,2,3,4)，旋翼升力沿ZB方向Ø旋翼旋转会产生扭转力矩Mi (i=1,2,3,4)， Mi垂直于叶片的旋翼平面，与旋转矢量相反。
图1-2 四旋翼飞行器受力分析（2）电机模型Ø力模型（1.1）旋翼通过螺旋桨产生升力。
动态系统建模仿真实验报告（2）四旋翼飞行器仿真姓名学号指导教师院系2012.12.151实验内容基于Simulink建立四旋翼飞行器的悬停控制回路，实现飞行器的悬停控制；建立UI界面，能够输入参数并绘制运动轨迹；基于VR Toolbox建立3D动画场景，能够模拟飞行器的运动轨迹。
2实验目的通过在Matlab环境中对四旋翼飞行器进行系统建模，使掌握以下内容：四旋翼飞行器的建模和控制方法在Matlab下快速建立虚拟可视化环境的方法。
3实验器材硬件：PC机。
工具软件：操作系统：Windows系列；软件工具：MATLAB及simulink。
4实验原理4.1四旋翼飞行器四旋翼飞行器通过四个螺旋桨产生的升力实现飞行，原理与直升机类似。
四个旋翼位于一个几何对称的十字支架前，后，左，右四端，如图1 所示。
旋翼由电机控制；整个飞行器依靠改变每个电机的转速来实现飞行姿态控制。
图1四旋翼飞行器旋转方向示意图在图 1 中， 前端旋翼 1 和后端旋翼 3 逆时针旋转， 而左端旋翼 2 和右端的旋翼 4 顺时针旋转， 以平衡旋翼旋转所产生的反扭转矩。
由此可知， 悬停时， 四只旋翼的转速应该相等，以相互抵消反扭力矩；同时等量地增大或减小四只旋翼的转速，会引起上升或下降运动；增大某一只旋翼的转速，同时等量地减小同组另一只旋翼的转速，则产生俯仰、横滚运动；增大某一组旋翼的转速，同时等量减小另一组旋翼的转速，将产生偏航运动。
4.2建模分析四旋翼飞行器受力分析,如图 2 所示图2四旋翼飞行器受力分析示意图旋翼机体所受外力和力矩为： 重力mg , 机体受到重力沿w z -方向；四个旋翼旋转所产生的升力i F (i= 1 , 2 , 3 , 4)，旋翼升力沿b z 方向； 旋翼旋转会产生扭转力矩i M (i= 1 , 2 , 3 , 4)。
i M 垂直于叶片的旋翼平面，与旋转矢量相反。
力模型为：2i F i F k ω= ，旋翼通过螺旋桨产生升力。
F k是电机转动力系数，可取826.1110/N rpm-⨯，i ω为电机转速。
旋翼旋转产生旋转力矩Mi(i=1,2,3,4)，力矩Mi 的旋向依据右手定则确定。
力矩模型为2i M i M k ω= ，其中M k 是电机转动力系数，可取921.510/Nm rpm -⨯i ω为电机转速。
当给定期望转速后，电机的实际转速需要经过一段时间才能达到。
实际转速与期望转速之间的关系为一阶延迟：()desi m i i k ωωω=- 响应延迟时间可取0.05s(即20m k s=)。
期望转速des i ω则需要限制在电机的最小转速和最大转速之间，范围可分取[1200rpm ，7800rpm]。
飞行器受到外界力和力矩的作用，形成线运动和角运动。
线运动由合外力引起，符合牛顿第二定律：0000i m r R m g F ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦∑ r 为飞机的位置矢量。
角运动由合力矩引起。
四旋翼飞行器所受力矩来源于两个方面：1）旋翼升力作用于质心产生的力矩；2）旋翼旋转产生的扭转力矩。
角运动方程如下式所示。
其中，L 为旋翼中心建立飞行器质心的距离，I 为惯量矩阵。
24311234(-)=(-)L F F pp p I q L F F q Iq r r r M M M M ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦4.3控制回路设计控制回路包括内外两层。
外回路由Position Control 模块实现。
输入为位置误差，输出为期望的滚转、俯仰和偏航角(()()())des des dest t t φθψ、、。
内回路由Attitude Control 模块实现，输入为期望姿态角，输出为期望转速。
Motor Dynamics 模块模拟电机特性，输入为期望转速()φθψωωω∆∆∆、、，输出为力和力矩。
Rigid Body Dynamics 是被控对象，模拟四旋翼飞行器的运动特性。
图3包含内外两个控制回路的控制结构（1）内回路：姿态控制回路对四旋翼飞行器，我们唯一可用的控制手段就是四个旋翼的转速。
因此，这里首先对转速ω产生的作用进行分析。
假设我们希望旋翼1的转速达到1desω，那么它的效果可分解成以下几个分量：h ω：使飞行器保持悬停的转速分量；F ω∆：除悬停所需之外，产生沿ZB 轴的净力； θω∆：使飞行器负向偏转的转速分量；ψω∆：使飞行器正向偏航的转速分量；因此，可以将期望转速写成几个分量的线性组合：1desh F θψωωωωω=+∆-∆+∆其它几个旋翼也可进行类似分析，最终得到：123410-11110-110111-11-1des h Fdes des des φθψωωωωωωωωω⎡⎤+∆⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦在悬浮状态下，四个旋翼共同的升力应抵消重力，因此：24F h K m gω=此时，可以把旋翼角速度分成几个部分分别控制，通过“比例-微分”控制律建立如下公式：,,,,,,=()()()()()()desdesp d desdesp d desdesp d k k k k k k φφφθθθψψψωφφφφωθθθθωψψψψ∆-+-∆=-+-∆=-+-综合以上三式可得到期望姿态角-期望转速之间的关系，即内回路。
外回路：位置控制回路外回路采用以下控制方式：通过位置偏差计算控制信号（加速度）；建立控制信号与姿态角之间的几何关系；得到期望姿态角，作为内回路的输入。
期望位置记为d es i r 。
可通过PID 控制器计算控制信号：,,,,,,,()()()=desi T id i i T i p i i T i i i i T i r r k r r k r r k r r -+-+-+-⎰ （）0,i Tr 是目标悬停位置是我们的目标悬停位置(i=1,2,3)，d esir 是期望加速度，即控制信号。
注意：悬停状态下线速度和加速度均为0，即,,==0i T i T rr 。
通过俯仰角和滚转角控制飞行器在XW 和YW 平面上的运动，通过ψω∆控制偏航角，通过F ω∆控制飞行器在ZB 轴上的运动。
可得：123(cos sin cos sin sin )(sin sin cos cos sin )cos cos ii im r F m r F m r m g F ψθθφψψθψθφφθ=+=-=-+∑∑∑根据上式可按照以下原则进行线性化：（1）将俯仰角、滚转角的变化作为小扰动分量，有sin θθ≈，sin φφ≈，cos 1θ≈，cos 1;φ≈（2）偏航角不变，有0==T ψψψ，其中0ψ初始偏航角，T ψ为期望偏航角（3）在悬停的稳态附近，有i F m g ≈∑根据以上原则线性化后，可得到控制信号（期望加速度）与期望姿态角之间的关系：123(cos sin )(sin cos )8desdes des T T des desdesT T des F hFr g r g k r mθψφψθψφψωω=+=-=∆则内回路的输入为：121231(sin cos )1(cos sin )8desdesdesT T desdesdes T T des F F hr r g r r gm r k φψψθψψωω=-=+∆=5实验步骤与结果（1）根据控制回路的结构建立simulink 模型；（2）为了便于对控制回路进行参数调整，利用Matlab 软件为四旋翼飞行器创建GUI 参数界面；（3）利用Matlab的VR Toolbox建立四旋翼飞行器的动画场景（4）根据系统的结构框图，搭建Simulink模块以实现模拟飞行器在指定位置的悬停。
使用默认数据，此时xdes=3，ydes=4，zdes=5，开始仿真，可以得到运动轨迹x、y、z的响应函数，同时可以得到在xyz坐标中的空间运动轨迹。
然后点击GUI中的VR按钮使simulink的工作空间中载入系统仿真所需的参数，把x、y、z的运动轨迹和Roll，Pitch，Yaw输入至VR中的模拟飞行器中，观察飞行器的运动轨迹和运动姿态，然后再使用一组新的参数xdes=-8，ydes=3，zdes=6进行四旋翼飞行器运动进行仿真模拟，可以看出仿真结果和动画场景相吻合。
6实验总结与心得此次MATLAB实验综合了SIMULINK、GUI和VR场景等多个部分，对四旋翼飞行器运动进行了仿真模拟。
由仿真结果可以看出，四旋翼飞行器最终位置达到了期望给定的位置，三个方向的响应曲线最终平稳，对应飞行器悬停在期望位置，达到了控制要求。
本次试验收获很多，学习到了很多知识，首先是熟悉了SIMULINK由简至繁搭建系统的过程，学习了利用VR建立虚拟模型，并在SIMULINK中连接。
其次是熟悉了MATLAB GUI界面的编写和搭建过程。
Matlab提供了强大的用户图形界面，以帮助用户不必编写底层程序而直接在软件包基础上进行自行开发，这点在诸多软件中都有所体现。
另外通过实验，对四旋翼飞行器的受力分析、模型建立、控制回路设计等有了较为细致的了解。
