第4章 载具运动建模与仿真¶
无论是新机型的研发验证还是极限工况的理论预演,准确的载具体动力学模型始终是底层控制与上层AI之间最重要的一道桥梁。本章聚焦于如何基于 MATLAB/Simulink 及 RflySim 工具箱构建从旋翼无人机到无人车/船的多形态动力学模型,并最终导出跨生态验证的 DLL 热加载资产包。
4.1 背景与理论¶
精确的数学物理分析构成了仿真系统的保真度下限要求。载具模型不仅仅涉及刚体力学层面的六自由度空间微分方程求解(含有质量分布惯量张量、重力特性、平动及旋转矩阵),更囊括了动力与执行器模型评估(比如空气动力学中螺旋桨在极端流场下的拉力扭矩非线性拟合规律,以及气动舵面对各类迎角变化的扰动特性)。
除了结构载体本身外,环境与传感系统的随机模拟(如地磁场在不同经纬度的矢量模型、气压高度因温度梯度产生的误差、以及 GNSS 的高斯马尔可夫噪声等)也是运动建模极为重要的一环,只有充分融合这些数学规律才可称之为"全真环境模拟"。
4.2 框架与接口¶
在 RflySim 的产品矩阵内,载具模型不仅以数学公式运行,更被封装为可热切换的即插即用数字底座接口,彻底打通了软件在环与实体飞行器的测试通路。
4.2.1 CopterSim 模型装载架构¶
对于标准的四轴或者八轴无人机,CopterSim 平台在底层已经内置了一套高度调优的动力学解算引擎(默认基于一套标准化旋翼气动系数方程运转),其能实现毫秒级的刚体姿态更新。只需通过界面加载或命令行参数配置简单的 XML 构型数据,无需重新编写源码也能模拟机体缩放及常规参数变异。
4.2.2 Simulink 组件化建模生态¶
如果针对特殊的非常规构架(诸如倾转旋翼、扑翼机乃至大型飞艇),则可全面利用 MATLAB/Simulink 的图像化流图模块搭建底层动力流向。在此生态中,平台开放了一套底层传感器噪声发生器与机架运动方程输入集接口,您可以随心所欲拼装出具有自主知识产权的载具特性。
4.2.3 DLL 动态链接导出机制¶
为了方便研究人员脱离 MATLAB 环境并在低性能机器上进行快速分布式演算验证,工具箱支持将上述 Simulink 模型一键编译为 Windows 环境的动态链接文件(.dll)。这种 DLL 无缝接入 CopterSim 甚至是 RflySim3D 场景作为驱动内核,并支持代码加密保护。
4.3 精彩案例展示¶
4.4 课程配套视频¶
本章节公开课回放(第四期:载具运动建模与仿真):
4.5 本章实验案例¶
本章相关验证实验与引导案例存放在 [安装目录]\RflySimAPIs\4.RflySimModel 文件夹中。
4.5.1 接口学习实验¶
存放在 4.RflySimModel\0.ApiExps 文件夹中,涵盖平台基础接口导学及各工具通识入门。
实验 1:载具运动建模与仿真接口
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:1.ApiExpsIntro/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习RflySim平台的载具运动建模、软硬件在环仿真流程及UDP通信接口的快速入门指南
实验 2:Simulink调用C代码实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:2.UserDefinedC++/1.CallC/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍Simulink模型调用外部C代码的五种方法,包括MATLAB Function、DLL、S-Function Builder、状态图表和C Caller模块,旨在提升仿真效率和代码复用。
实验 3:外部通信接口实验之读取状态估计值
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:3.ExtCtrlAPI/1.ExtCtrlAPI-UDP20100/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过UDP_Full模式监听UDP20101端口,在软/硬件在环仿真中读取PX4内部状态估计值(真值),学习UDP通信原理及RflySim平台仿真流程。
实验 4:InFloatsCollision碰撞模型端口使用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:10.InCollisionAPI/1.inFloatsCollision/1.InFloatsCollision/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验旨在熟悉RflySim平台最大模型inFloatsCollision碰撞模型端口的使用,通过该接口获取RflySim3D的UDP数据,实现物理引擎功能,验证四旋翼碰撞障碍物时的弹回或停留效果。
实验 5:inSILIntsFloats接口实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/1.InSILIntsFloats/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过inSILIntsFloats接口向DLL模型注入整数标志位和浮点参数,实现外部故障注入、事件触发和状态联动,涵盖Simulink和Python两种调用方式。
实验 6:DLL综合模型外部加载接口演示实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/1.ModelLoadApi/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验演示如何无需启动CopterSim,通过外部程序加载并调用DLL综合模型,实现四旋翼的起飞与飞行控制,学习ModelLoad接口的使用方法。
实验 7:多旋翼初始化位置姿态设置
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:4.InitAPI/2.RunPosAttBat/1.MultiModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过bat脚本设置四旋翼的初始化高度和姿态角,支持软件在环和硬件在环仿真,涵盖单机与多机配置,学习初始化参数对飞行器运动的影响。
实验 8:PX4硬件在环仿真实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:13.SIHModelSim/1.PX4_SIH_COM/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过硬件在环(HITL)仿真测试PX4飞控系统与物理模型的集成,验证飞控与动力学模型的协同工作,支持精准飞行控制与仿真验证。
实验 9:PX4状态标志位输入接口实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:9.inCopterData/1.PX4_State_flags/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过CopterSim的inCopterData(5)输入接口,观察垂起无人机在旋翼与固定翼模式切换时PX4状态标志位的变化,掌握该接口的使用方法。
实验 10:ReqCopterSim接口库使用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:4.InitAPI/1.ReqCopterSim/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习通过Python接口库ReqCopterSim.py设置CopterSim仿真初始化参数,包括联机、位置、姿态、仿真模式、DLL模型和三维场景等,并掌握相关接口函数的使用。
实验 11:InFloatsCollision碰撞接口验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:10.InCollisionAPI/1.inFloatsCollision/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过InFloatsCollision接口验证RflySim3D碰撞检测与响应功能,实现四旋翼模型碰撞测试实验
实验 12:sendSILIntDouble接口调用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/2.inDoubCtrls/1.sendSILIntDouble/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍RflySim平台中DLL模型外部输入接口inDoubCtrls的Python调用方法,重点演示sendSILIntDouble()接口的使用,通过Simulink模型和Python程序实现数据发送与监听。
实验 13:sendSILIntDouble接口使用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/3.inSIL28d/1.sendSILIntDouble/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习使用Python的sendSILIntDouble()接口向RflySim平台的inSIL28d模型接口发送28维double型数据,并通过软件在环仿真验证数据传输。
实验 14:碰撞检测与碰撞力反馈模型设计
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:10.InCollisionAPI/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验旨在教授如何将RflySim3D的碰撞结果输入到DLL模型中,实现碰撞检测、碰撞力反馈及碰撞后故障触发功能,并通过四旋翼模型验证带碰撞逻辑的模型设计与验证方法。
实验 15:DLL模型扩展外部数据输入接口系列实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何向DLL模型注入扩展外部数据,涵盖inSILIntsFloats、inDoubCtrls和inSIL28d三类输入接口,用于故障注入、参数传递、自定义控制量输入和数据链路验证。
实验 16:DLL综合模型外部加载与调用接口
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验演示如何从Python或Simulink外部加载综合模型DLL,实现载具创建、状态更新、外部控制及多机调度,为综合模型二次开发与快速联调提供入口。
实验 17:PX4模型在环仿真(SIH)实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:13.SIHModelSim/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验汇总PX4模型在环(SIH)相关实验,覆盖基于飞控硬件的SIH_COM、RflySim适配的软件在环SIH_FLY以及PX4官方SIH_SITL三类工作模式,帮助用户按不同联调场景验证飞控算法与动力学模型的协同工作。
实验 18:外部通信接口实验之读取仿真真值数据
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:3.ExtCtrlAPI/2.ExtCtrlAPI-UDP30100/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过UDP协议监听CopterSim仿真数据,学习软硬件在环仿真中读取四旋翼飞行仿真真值数据的方法。
实验 19:Simulink模型自动生成C/C++代码实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:2.UserDefinedC++/2.GenC++/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验基于Embedded Coder,指导用户完成Simulink模型自动生成C/C++代码的完整流程,包括模型搭建、参数设置、求解器配置、代码生成及关键知识点学习。
实验 20:inSILInts和inSILFloats接口实验(软件在环仿真)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/1.InSILIntsFloats/2.InSILIntsFloats_sim/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软件在环仿真,学习使用RflySim平台最大系统模型中的inSILInts和inSILFloats接口,实现外部UDP数据注入(如故障注入),并观察四旋翼飞行器在故障下的响应。
实验 21:DLL模型外部加载与加速仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/2.ModelLoadAccSim/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验学习如何不启动CopterSim,通过外部Python程序加载并调用DLL综合模型,实现加速仿真,并掌握相关接口的使用。
实验 22:PX4软件在环SIH模型仿真实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:13.SIHModelSim/2.PX4_SIH_FLY/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过RflySim平台运行改进版软件在环(SITL)SIH模型,探索PX4飞控算法与内置动力学模型的协同机制,验证SIH模式下飞行控制算法在仿真环境中的表现。
实验 23:inCopterData输入接口遥控器通道信号实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:9.inCopterData/2.RC_channel_signals/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过修改Simulink模型,将inCopterData(9~24)遥控器通道信号输出至3D显示界面,并进行硬件在环仿真,以掌握该输入接口的使用方法。
实验 24:UUV水下潜航器初始化位置姿态设置
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:4.InitAPI/2.RunPosAttBat/2.UUV/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过bat脚本设置水下潜航器的初始化深度、滚转角、俯仰角和偏航角,支持软件在环和硬件在环仿真,涵盖单机和多机配置。
实验 25:自定义C++代码生成与调用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:2.UserDefinedC++/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何将自定义Simulink模型转换为可部署的C/C++代码,并学习在Simulink中调用已有C代码,为后续DLL模型构建和嵌入式部署打下基础。
实验 26:inCollision20d碰撞引擎接口使用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:10.InCollisionAPI/2.inCollision20d/Readme.pdf
📝 实验简介: 介绍RflySim平台新增的inCollision20d模型输入接口的使用方法,通过软件在环仿真验证四旋翼碰撞检测功能。
实验 27:inDoubCtrls接口发送28维double数据
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/2.inDoubCtrls/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验演示如何通过inDoubCtrls接口向DLL模型发送28维double型数据,实现连续控制量、自定义状态量或外部参数的统一输入,并对比sendSILIntDouble与sendInDoubCtrls两种发送方式。
实验 28:inFloats碰撞检测API实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:10.InCollisionAPI/1.inFloatsCollision/2.inFloatsCollisionApi/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过四旋翼模型碰撞检测模块,学习碰撞检测功能的添加和使用,涵盖SIL/HIL仿真及碰撞数据接口。
实验 29:sendInDoubCtrls接口使用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/2.inDoubCtrls/2.sendInDoubCtrls/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍RflySim平台模型28维double型输入接口inDoubCtrls的Python发送方法,通过修改Simulink模型、生成DLL、启动SITL仿真并运行Python脚本,实现向模型发送指定数据并观察结果。
实验 30:inSIL28d接口调用实验(Python sendInDoubCtrls)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/3.inSIL28d/2.sendInDoubCtrls/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍RflySim平台28维double型输入接口inSIL28d的使用方法,重点演示通过Python接口sendInDoubCtrls向DLL模型发送数据,并验证数据接收与日志记录。
实验 31:CopterSim软件在环仿真(无PX4)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:4.InitAPI/2.RunPosAttBat/3.CopterSimSILNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过DllSilNoPX4_PosAtt脚本将四旋翼综合模型初始化在空中,并通过UDP发送期望速度指令,实现四旋翼初始化在空中并直接进行任务的功能。
实验 32:外部控制UDP通信接口实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:3.ExtCtrlAPI/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过UDP端口实现DLL模型、CopterSim、RflySim3D与外部控制程序间的数据交换,学习读取飞控状态估计值、模型真值及自定义uORB消息的方法。
实验 33:DLL模型外部通信实验之获取平台rflypx4 uORB消息
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:3.ExtCtrlAPI/3.ExtCtrlAPI-UDP40100/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过UDP40101系列端口接收rfly_px4 uORB消息,学习硬件在环仿真中外部通信接口的使用方法。
实验 34:DLL模型外部加载与类继承扩展实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/3.ModelLoadClassExt/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验演示如何不启动CopterSim,通过外部Python程序加载并调用DLL综合模型,并继承ModelLoad类自定义控制方法,实现四旋翼模型的加载与飞行控制。
实验 35:PX4官方SIH SITL模型软件在环仿真实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:13.SIHModelSim/3.PX4_SIH_SITL/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习并验证PX4官方SIH(Simulator In Hardware)模型在环软件仿真模式,通过CopterSim与RflySim3D实现姿态、速度和位置的闭环仿真及可视化任务验证。
实验 36:带碰撞检测及电机故障模块的四旋翼模型SIL/HIL实验
📝 实验简介: 本实验通过四旋翼模型碰撞检测与电机故障触发模块,在软件在环仿真中实现两架飞机相撞后电机损坏坠毁,以熟悉碰撞检测功能的使用。
实验 37:inSIL28d接口调用实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/3.inSIL28d/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何通过inSIL28d接口向DLL模型发送28维double型扩展输入,并通过Python与Simulink验证该接口在日志回读和模型联调中的使用方法。
实验 38:inSILInts与inSILFloats接口Python调用实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:11.inSILAPI/1.InSILIntsFloats/3.inSILIntsFloats_py/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过Python程序调用RflySim模型的inSILInts和inSILFloats输入接口,动态修改3D显示模型,学习外部数据接口的使用方法。
实验 39:dll模型inCopterData输入接口(uORB消息rflypx4)实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:9.inCopterData/3.rfly_px4/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过inCopterData(25~32)接口监听rfly_px4 uORB消息,掌握该输入接口的使用方法,实现自定义数据在Simulink与UE界面中的实时显示。
实验 40:DLL模型仿真初始化设置
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:4.InitAPI/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何通过Python接口或bat脚本重设DLL模型的仿真初始状态,包括联机模式、回传IP、载具位姿、UDP通信模式、模型和场景配置,以灵活改变仿真初始条件。
实验 41:DLL模型手动加载与更新接口实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/4.ModelLoadMannual/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过外部程序加载并调用DLL综合模型,手动设置跨度更新模型状态,实现高速仿真,学习DllSimCtrlAPI.ModelLoad和ModelUpdate接口的使用。
实验 42:DLL综合模型自动更新接口实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/5.ModelLoadAuto/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过外部程序加载并调用DLL综合模型,使用ModelLoad接口类实例化模型,并通过StartAutUpdate接口开启仿真状态自动更新,学习外部控制飞机起飞和前飞的方法。
实验 43:ExtToUE4接口自定义数据实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:6.ExtToUE4/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验指导用户自定义发送至最大模型ExtToUE4接口的数据,通过修改Simulink模型、编译生成DLL并启动软件在环仿真,验证扩展数据传输至三维引擎的功能。
实验 44:DLL模型Simulink外部控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/6.ModelLoadExtCtrlSimulink/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过Python加载DLL综合模型并启动外部控制功能,模拟CopterSim闭环仿真,配合Simulink程序实现四旋翼轨迹跟踪任务。
实验 45:ExtToPX4接口自定义数据发送实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:7.ExtToPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验演示如何通过RflySim工具链自定义发送至ExtToPX4接口的数据,该接口将数据以uORB消息rfly_ext传输给PX4飞控,用于传输额外传感器或必要数据,便于模型开发与调试。
实验 46:DLL综合模型Python外部多机控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/7.ModelLoadExtCtrlpython/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过外部Python程序加载多个DLL综合模型,实现多机飞行任务控制,学习DllSimCtrlAPI和Mavlink通信接口的使用。
实验 47:DLL综合模型Python外部控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/8.ModelLoadExtCtrl30100Python/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验学习无需启动CopterSim,通过Python外部程序加载并调用DLL综合模型,并通过30100端口实现外部控制飞行任务。
实验 48:outCopterData自定义输出接口验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:8.OutCopterData/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验演示如何使用最大系统模型中的outCopterData接口,自定义记录仿真过程中的32维数据,并生成DLL文件进行软件在环仿真,以验证接口功能。
实验 49:CopterSim加载DLL综合模型Python外部控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:12.DllModelImport/9.ModelLoadCopterSim30100Python/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过CopterSim加载四旋翼DLL综合模型,并使用外部Python程序控制飞机执行飞行任务,学习DLL模型加载与Python API控制方法。
实验 50:inCopterData飞控数据输入接口
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:9.inCopterData/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何通过inCopterData接口将PX4状态标志位、遥控器通道信号及自定义rfly_px4消息输入到DLL模型,为模型与飞控深度联动提供接口基础。
4.5.2 基础使用实验¶
存放在 4.RflySimModel\1.BasicExps 文件夹中,面向初学者提供全套配套补充教材库。
实验 1:无人载具系统建模基础
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e0_MBDIntro/Readme.pdf
📝 实验简介: 介绍无人载具的分类、装配与控制原理,以及统一的模块化建模框架,涵盖坐标系、姿态角等基础理论。
实验 2:最小模板使用介绍
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e0_MinModelTemp/Readme.pdf
📝 实验简介: 介绍如何使用平台最小模板进行软/硬件在环仿真,包括DLL模型生成、软件在环仿真和硬件在环仿真的步骤,并讲解最小模板的输入输出信号接口。
实验 3:最小模板模型软硬件在环仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e1_MinModelTempLib/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验以多旋翼模型为例,介绍如何使用平台最小模板进行软件在环和硬件在环仿真,包括模型编译、DLL生成、仿真配置及结果观测。
实验 4:固定翼模型控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_FixWingModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软件在环和硬件在环仿真,熟悉RflySim平台固定翼模型的使用,掌握固定翼无人机的动力学特性及航路规划飞行。
实验 5:阿克曼底盘无人车模型软硬件在环仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_CarAckermanModeCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习将Simulink模型编译为阿克曼底盘无人车DLL模型,并在PX4官方控制器下进行软硬件在环仿真测试,熟悉阿克曼底盘无人车模型的使用。
实验 6:差动无人车模型控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e4_CarR1DiffModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 将Simulink文件编译生成差动无人车的DLL模型文件,并在PX4官方控制器下进行软硬件在环仿真测试,熟悉平台差动无人车模型的使用。
实验 7:微型固定翼模型建模与仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e5_FixedWingManuscriptMdl/Readme.pdf
📝 实验简介: 理解微型固定翼无人机建模原理,通过例程熟悉平台微型固定翼模型的使用,包括DLL模型生成、软件在环仿真和硬件在环仿真。
4.5.3 进阶开发实验¶
存放在 4.RflySimModel\2.AdvExps 文件夹中,进一步熟悉部分底层固件生态配置。
实验 1:最大模板使用介绍
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e1_MaxModelTemp/Readme.pdf
📝 实验简介: 该实验介绍如何使用RflySim平台的最大模板进行软件在环和硬件在环仿真,包括模型编译、DLL生成、仿真启动及参数配置等步骤。
实验 2:多旋翼模型闭环验证实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验基于系统模板开展多旋翼模型闭环验证,涵盖四旋翼、六旋翼、八旋翼等机型,并引入碰撞检测、外部控制、系统辨识模型验证及参数适配等进阶内容。
实验 3:固定翼模型闭环验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 在固定翼最小模板基础上,通过碰撞检测、航点控制、姿态控制、速度/高度/偏航控制及综合模型仿真等子实验,学习固定翼模型的外部控制流程与参数适配方法。
实验 4:垂直起降模型控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e4_VTOLModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 验证标准垂直起降飞机和尾座式垂起无人机模型的软硬件在环仿真流程,涵盖飞行模式切换、三旋翼垂起构型对比等实验,学习VTOL模型的控制与验证方法。
实验 5:阿克曼底盘无人车闭环验证实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e5_CarAckermanCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 验证阿克曼底盘无人车模型在软硬件在环场景下的位置控制和速度控制能力,并对比Python与Matlab/Simulink两种外部控制方式。
实验 6:差动无人车位置与速度控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e6_CarR1DiffCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验验证差动无人车模型在软硬件在环场景下的位置和速度控制能力,对比Python与Matlab/Simulink两种外部控制方式,涵盖单车/多车控制及模型联调。
实验 7:高精度拖车模型闭环验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e7_TrailerModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验验证高精度拖车模型和无人车综合模型的软硬件在环仿真流程,掌握精细化车辆模型的DLL生成、控制闭环和外部控制验证方法。
实验 8:直升机模型软硬件在环与Offboard控制实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e8_Helicopter/Readme.pdf
📝 实验简介: 验证直升机模型在软硬件在环和Offboard外部控制场景下的运行效果,涵盖基础联调、位置控制和速度控制实验。
实验 9:基于系统模板的差速无人船模型验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e9_USV/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软硬件在环仿真测试,学习将生成的无人船模型导入RflySim平台,并验证其按照航点航行的能力。
实验 10:UUV水下无人机器人模型闭环验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e9_UUV/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过硬件在环、软件在环和水下VINS融合定位三类场景,帮助用户掌握UUV模型在RflySim中的运行、控制与定位验证方法。
实验 11:飞翼模型DLL生成及SIL/HIL实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e10_Wing/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过Matlab/Simulink编译生成飞翼无人机模型的DLL文件,并进行软件在环和硬件在环仿真测试,学习飞翼模型的建模、控制通道映射及仿真验证方法。
实验 12:多旋翼动力系统辨识实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验完成多旋翼动力系统从测试准备、静拉力测量到静态/动态动力模型辨识的完整流程,建立电机PWM输入与螺旋桨拉力、反扭矩之间的量化关系,为整机建模与闭环验证提供动力子模型。
实验 13:多旋翼整机建模与参数辨识实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e12_ModelTempId/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验围绕多旋翼整机模型的参数获取与模板搭建展开,涵盖风阻辨识、阻力矩与转动惯量测量、六自由度模块化建模及动力子模型接入验证,旨在形成可闭环验证的高精度整机模型。
实验 14:多旋翼整机系统辨识与模型验证实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e13_CopIdModel/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过MATLAB系统辨识工具箱和硬件在环扫频辨识,从实验数据中估计多旋翼roll、pitch、yaw通道的动态模型,并验证模型质量。
实验 15:阿克曼无人车位置控制Python实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e5_CarAckermanCtrl/1.CarAckermanPosCtrl_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 在软硬件在环仿真模式下,通过Python平台位置控制接口实现单辆/多辆无人车的位置控制,学习阿克曼底盘模型及外部控制接口的使用。
实验 16:差动无人车模型验证(Python位置控制)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e6_CarR1DiffCtrl/1.CarR1DiffPosCtrl_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 在软硬件在环仿真模式下,通过Python平台位置控制接口实现单辆/多辆无人车的位置控制,学习RflySim工具链的使用和外部控制接口的调用。
实验 17:固定翼模型控制碰撞检测DLL生成及SIL/HIL实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/1.FixWingModelCtrlColl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过Matlab编译生成固定翼DLL模型,并进行软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,以熟悉平台固定翼模型的使用和碰撞检测功能。
实验 18:直升机模型软硬件在环仿真实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e8_Helicopter/1.HeliCopterModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真,熟悉直升机模型的仿真操作步骤,掌握直升机动力学特性、控制通道映射及混控器配置等关键知识。
实验 19:MATLAB系统辨识工具箱使用
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e13_CopIdModel/1.IdAppUsage/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习使用MATLAB系统辨识工具箱进行数据预处理、模型估计与验证,掌握FIR、FRD和多项式模型的辨识方法。
实验 20:基于系统模板的四旋翼模型验证(DLL生成及SIL/HIL实验)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/1.MultiModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 将Simulink文件编译生成四旋翼DLL模型,并进行软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,熟悉平台四旋翼模型的使用。
实验 21:多旋翼动力系统静拉力测试台装调
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/0.Preparation/1.PowerTestBench/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习多旋翼动力系统静拉力测试装置的基本功能,根据说明书完成测试台设备及配套软件的安装与调试。
实验 22:多旋翼动力系统静拉力测量
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/1.StaticThrTest/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验旨在学习如何测试并记录辨识多旋翼动力系统静拉力模型所需的数据,包括输入PWM与输出拉力和力矩,涵盖静态和动态模型测量方法。
实验 23:基于系统模板的精细化无人车模型验证(软硬件在环仿真)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e7_TrailerModelCtrl/1.TrailerModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过Simulink编译生成精细化无人车DLL模型,进行软硬件在环仿真测试,熟悉平台精细化无人车模型的使用。
实验 24:UUV模型硬件在环仿真实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e9_UUV/1.UUV-HITL/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过遥控器对Simulink编译生成的UUV模型进行硬件在环仿真测试,掌握UUV模型的使用方法,包括飞控配置、遥控器配置和仿真操作。
实验 25:标准垂直起降飞机软硬件在环仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e4_VTOLModelCtrl/1.VTOLModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 利用Simulink编译生成的标准垂直起降飞机DLL模型,进行软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,熟悉标准垂直起降飞机的软硬件在环仿真流程。
实验 26:风洞风阻测量与辨识
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e12_ModelTempId/1.DragModelId/1.WindTunnelId/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过风洞实验测量多旋翼无人机固定姿态飞行时的气动阻力,利用三轴力传感器和风速数据辨识阻力系数,学习风阻测量与数据处理方法。
实验 27:六旋翼综合模型外部控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/10.HexarotorNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计六旋翼控制器与动力学模型,形成综合模型,并通过外部控制实现SIL仿真,涵盖解锁起飞、位置/速度/偏航角控制及降落等操作。
实验 28:四轴八旋翼综合模型控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/11.OctoCoxRotorNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计四轴八旋翼控制器,与动力学模型集成于同一slx文件,通过外部控制实现位置、速度、偏航角控制及起降、返航等仿真验证。
实验 29:八旋翼综合模型外部控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/12.Octorotor_XNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计八旋翼控制器与动力学模型,形成综合模型,并通过外部控制实现解锁起飞、位置/速度与偏航角控制及降落等操作。
实验 30:复合多旋翼综合模型外部控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/13.MixedMultiRotorNoPX4_Mat/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于四旋翼综合模型构建复合多旋翼模型,通过Matlab UDP控制指令实现四旋翼、六旋翼、八旋翼和四轴八旋翼的在线切换与外部控制仿真。
实验 31:复合多旋翼综合模型Python外部控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/14.MixedMultiRotorNoPX4_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于四旋翼综合模型构建复合多旋翼模型,支持四、六、八及四轴八旋翼切换,通过Python UDP发送控制指令,实现模型切换与飞行控制仿真。
实验 32:系留无人机模型仿真测试
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/15.TetheredModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 在RflySim/CopterSim平台上验证无人机通过绳索与地面锚点连接后的动力学影响与控制行为,演示使用带绳索模型DLL在软件/硬件在环(SITL/HITL)中运行。
实验 33:四旋翼综合模型姿态+油门控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/16.MultiNoPX4AttThrustPy/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于四旋翼综合模型,通过Python外部控制接口sendDllAtt直接下发期望姿态角和油门指令,绕过内部位置/速度控制环,实现底层姿态控制,理解不同控制层级指令含义并掌握姿态直通控制方法。
实验 34:阿克曼无人车位置控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e5_CarAckermanCtrl/2.CarAckermanPosCtrl_Mat/Readme.pdf
📝 实验简介: 在软硬件在环仿真模式下,使用Matlab对单/多辆无人车的位置进行控制,学习基于系统模板的阿克曼底盘无人车模型及位置控制方法。
实验 35:差动无人车位置控制(Matlab)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e6_CarR1DiffCtrl/2.CarR1DiffPosCtrl_Mat/Readme.pdf
📝 实验简介: 在软硬件在环仿真模式下,使用Matlab通过平台位置控制接口实现多辆无人车的位置控制,学习RflySim工具链的仿真流程和外部控制方法。
实验 36:固定翼位置控制接口实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/2.FWPosCtrlAPI/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过平台固定翼位置控制接口,在软硬件在环仿真过程中让固定翼飞往期望航点,学习Python航点控制及外部控制接口的使用。
实验 37:多旋翼硬件在环扫频辨识实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e13_CopIdModel/2.HILFreqId/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过硬件在环仿真对多旋翼非线性模型进行姿态环扫频辨识,获取roll、pitch、yaw通道的传递函数,并学习HIL仿真、扫频辨识和传递函数建模方法。
实验 38:直升机Offboard位置控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e8_Helicopter/2.HeliCopterPosCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过该实验熟悉直升机Offboard位置控制接口的使用,包括软件在环仿真和硬件在环仿真,实现起飞、位置控制和巡航速度控制。
实验 39:多旋翼阻力矩系数及转动惯量测量与辨识
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e12_ModelTempId/2.InteriaModelId/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过双线摆法测量无人机转动惯量,并利用飞行日志中的角速度数据辨识俯仰、滚转和偏航方向的阻力矩系数,涵盖实验装置安装、数据采集与处理、公式计算等关键步骤。
实验 40:含碰撞检测四旋翼模型验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/2.MultiModelCtrlColl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验将Simulink四旋翼模型编译为DLL,并进行软件在环和硬件在环仿真,验证含碰撞检测的四旋翼模型,学习平台模型的使用方法。
实验 41:静拉力整合模型辨识实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/2.StaticThrIntID/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过测试台数据,辨识电机PWM输入至螺旋桨拉力与反扭矩输出的静态和动态整合模型,学习使用MATLAB进行数据拟合与频域辨识。
实验 42:四旋翼尾座式垂起无人机模型验证(软硬件在环仿真)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e4_VTOLModelCtrl/2.TailsitterModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何使用平台四旋翼尾座式垂起无人机进行软硬件在环仿真,熟悉该机型的操作流程,包括软件在环仿真、硬件在环仿真的配置与执行,以及相关动力学知识。
实验 43:无人车综合模型外部控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e7_TrailerModelCtrl/2.TrailerNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计无人车控制器,与DLL模型集成形成综合模型,通过外部控制方法实现顶层控制,验证PID控制器与系统模板的仿真效果。
实验 44:基于系统模板的UUV模型验证(软件在环仿真实验)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e9_UUV/2.UUV-SITL/Readme.pdf
📝 实验简介: 使用Simulink编译生成的UUV模型,通过软件在环仿真验证基本的路径控制算法,学习UUV模型验证、SITL仿真和路径控制方法。
实验 45:风洞实验准备
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/0.Preparation/2.WindTunnel/Readme.pdf
📝 实验简介: 了解多旋翼动力系统动拉力测试装置的基本功能及小型风洞的构成,学习风洞操作、皮托管与空速计连接、动力测试台安装等实验准备步骤。
实验 46:阿克曼底盘无人车Python速度控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e5_CarAckermanCtrl/3.CarAckermanVelCtrl_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 在软硬件在环仿真模式下,通过Python平台速度控制接口实现单辆/多辆无人车速度控制,涵盖软件在环、硬件在环及VS Code调试等实验内容。
实验 47:差动无人车模型验证(Python速度控制)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e6_CarR1DiffCtrl/3.CarR1DiffVelCtrl_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 在软硬件在环仿真模式下,通过Python平台速度控制接口实现单辆/多辆无人车速度控制,学习RflySim工具链的使用和差动无人车模型验证。
实验 48:CopterSimSILNoPX4四旋翼综合模型外部控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/3.CopterSimSILNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于Simulink DLL模型设计四旋翼控制器,形成综合模型,通过外部控制实现软件在环仿真,验证PID控制效果。
实验 49:固定翼姿态角控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/3.FWAttCtrlAPI/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过平台固定翼控制接口控制固定翼俯仰角,实现固定翼以10°俯仰角前飞,涵盖软件在环和硬件在环仿真。
实验 50:直升机Offboard速度控制
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e8_Helicopter/3.HeliCopterVelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过该实验熟悉直升机Offboard速度控制接口的使用,实现画圆飞行,并了解软硬件在环仿真流程及PX4混控原理。
实验 51:分模块构建四旋翼动力学模型
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e12_ModelTempId/3.ModelingTemp/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验旨在让学习者了解旋翼类无人机的运动机理及统一建模框架,通过分模块构建四旋翼的六自由度模型,包括动力单元、控制效率、刚体动力学和运动学等模块,并可使用辨识模型替换子模块。
实验 52:静拉力分解模型辨识实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/3.StaticThrPartID/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过测试台数据,辨识电机和螺旋桨的静态与动态模型,包括PWM-转速、转速-拉力/反扭矩的静态关系及频域动态模型,掌握动力系统建模方法。
实验 53:基于UUV模型的水下VINS仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e9_UUV/3.UUV-VINS/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于Simulink编译生成的UUV模型,测试VINS-Fusion算法在仿真水域的稳定性与精度,并融合绳索定位系统提升容错能力。
实验 54:VTOL飞行器模式切换实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e4_VTOLModelCtrl/3.VTOLModeSwitch/Readme.pdf
📝 实验简介: 深入研究垂直起降飞行器的复杂飞行控制技术,重点探讨多旋翼模式与固定翼模式间的平滑切换机制,并展示基于MAVLink协议的精确飞行轨迹控制方法。
实验 55:阿克曼底盘无人车速度控制(Matlab)
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e5_CarAckermanCtrl/4.CarAckermanVelCtrl_Mat/Readme.pdf
📝 实验简介: 在软硬件在环仿真模式下,使用Matlab对多辆无人车的速度进行控制,学习RflySim工具链的仿真配置与外部控制接口应用。
实验 56:Matlab运行多辆无人车速度控制的软硬件在环仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e6_CarR1DiffCtrl/4.CarR1DiffVelCtrl_Mat/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过Matlab和RflySim工具链,利用Simulink模型和RflyUdpFast模块,实现多辆差动无人车的速度控制,涵盖软件在环和硬件在环仿真流程,学习外部控制接口和位置控制方法。
实验 57:多旋翼动力系统动拉力测量
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/4.DynThrTest/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验旨在测试并记录辨识多旋翼动力系统动拉力模型所需的数据,包括输入PWM与输出拉力和力矩,涉及风洞风速测量和不同姿态下的动拉力测量。
实验 58:六旋翼模型DLL生成及SIL/HIL实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/4.HexModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本例程将Simulink文件编译生成六旋翼的DLL模型文件,并进行软硬件在环仿真测试,以熟悉平台六旋翼模型的使用。
实验 59:动力系统辨识模型验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e12_ModelTempId/4.PowerModelTemp/Readme.pdf
📝 实验简介: 以螺旋桨静态转速辨识结果替换旋翼建模框架中的动力单元模块,进行仿真验证其操控性。
实验 60:三旋翼垂起无人机SITL/HITL验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e4_VTOLModelCtrl/4.TriRotorVTOL/Readme.pdf
📝 实验简介: 使用预编译的TriRotorVTOL.dll动力学模型,完成三旋翼垂直起降无人机的软件在环和硬件在环验证,掌握DLL模型加载、PX4参数配置、QGroundControl航线规划及闭环飞行检查方法。
实验 61:Python速度/高度/偏航控制接口
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/4.VelAltYawCtrlAPI_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过Python固定翼接口,在软硬件在环仿真中实现固定翼按期望速度、高度和偏航角指令飞行,学习外部控制接口的使用。
实验 62:差动无人车模型软件在环仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e6_CarR1DiffCtrl/5.Car825Posctrl_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过编译生成差动无人车DLL模型,并进行软件在环仿真测试,学习差速小车动力学模型的使用与Python控制程序实现目标点停止功能。
实验 63:动态拉力模型辨识实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e11_PowerSysIdModel/5.DynThrID/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过风洞测量数据,辨识不同来流速度下电机-螺旋桨的动态拉力模型,分析来流对拉力、扭矩和转速的影响,并拟合转速-拉力及转速-扭矩模型参数。
实验 64:四轴八旋翼模型验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/5.OctoCoxRotor/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过编译生成四轴八旋翼DLL模型,并进行软件在环和硬件在环仿真测试,学习该模型的配置与使用方法。
实验 65:固定翼速度高度偏航控制接口实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/5.VelAltYawCtrlAPI_Mat/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink,通过平台固定翼接口实现软硬件在环仿真,控制固定翼按期望速度、高度和偏航角飞行。
实验 66:固定翼综合模型Simulink外部控制仿真验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/6.CopterSimSILNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于RflySim平台,通过Simulink外部控制方式启动固定翼综合模型仿真,实现解锁、起飞、定点盘旋及返回等控制指令,并在3D中观察运动情况。
实验 67:八旋翼模型DLL生成及SIL/HIL实验
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/6.OctoX/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验将Simulink文件编译生成八旋翼DLL模型,并进行软硬件在环仿真测试,以熟悉平台八旋翼模型的使用。
实验 68:基于最小系统模板的固定翼模型适配教程
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e3_FWingModelCtrl/7.AdaptationTutorial/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验以最小系统模板为基础,通过修改Simulink模型、生成DLL文件,实现固定翼无人机的软硬件在环仿真,学习模型适配与仿真流程。
实验 69:基于系统模板的不同机架多旋翼模型适配教程
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/8.AdaptationTutorial/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过修改四旋翼模型的参数,适配六旋翼、八旋翼及四轴八旋翼等不同机架的多旋翼模型,并进行软硬件在环仿真,以理解不同旋翼模型的异同。
实验 70:FX150辨识模型软硬件在环仿真验证
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/7.IdentificationModel/FSJ150/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软件在环和硬件在环仿真测试,验证基于动力系统辨识的FX150四旋翼模型,熟悉模型使用及参数配置。
实验 71:FSJ310飞机动态模型仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/7.IdentificationModel/FSJ310/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过编译生成四旋翼DLL模型,并进行软硬件在环仿真测试,学习四旋翼模型的构建、控制通道映射及碰撞检测等关键知识点。
实验 72:FSJ690飞机动态模型仿真
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/7.IdentificationModel/FSJ690/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验将Simulink四旋翼模型编译为DLL,进行软硬件在环仿真测试,并加入碰撞检测模块,以模拟碰撞情况,熟悉平台四旋翼模型的使用。
实验 73:FX200辨识模型软硬件在环仿真测试
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/7.IdentificationModel/FX200/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真,测试FX200四旋翼辨识模型,学习模型参数配置、仿真流程及关键模块原理。
实验 74:FX450辨识模型软硬件在环仿真测试
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/7.IdentificationModel/FX450/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真,测试基于动力系统辨识的FX450四旋翼模型,熟悉其使用方法和参数配置。
实验 75:CopterSim SIL无人机类型配置
- 📦 版本要求:
免费版 - 📁 文件地址:e2_MultiModelCtrl/3.CopterSimSILNoPX4/icon/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习在CopterSim软件在环仿真中通过修改Init.m中的ModelParam_uavType变量来选择不同的无人机机型,包括三旋翼、四旋翼、六旋翼和八旋翼的多种布局形式
4.5.4 高阶开发实验¶
存放在 4.RflySimModel\3.CustExps 文件夹中,面向高阶用户的自定义开发实验。
实验 1:自定义模型高级接口实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/Readme.pdf
📝 实验简介: 集中说明自定义模型开发中常用的高级输入接口与参数注入接口,包括扩展控制输入、GPS原点配置、初始化参数注入、故障参数注入、动态参数修改、飞控状态输入及UE场景交互输入,帮助用户建立模型外部接口的整体认知。
实验 2:基于系统模板的高精度直升机模型设计及验证(dll生成及软硬件在环仿真实验)
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e1_Helicopter/Readme.pdf
📝 实验简介: 使用MATLAB/Simulink生成直升机DLL模型文件,并熟悉直升机模型软硬件在环仿真的操作步骤,包括DLL模型生成、软件在环仿真和硬件在环仿真。
实验 3:基于系统模板的高精度无人船模型设计及验证(DLL生成及SIL/HIL实验)
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e2_USV/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过编译Simulink模型生成无人船DLL文件,并导入RflySim平台进行软件在环和硬件在环仿真测试,学习无人船模型的构建、配置与验证方法。
实验 4:UUV模型DLL生成及软硬件在环仿真实
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e2_UUV/Readme.pdf
📝 实验简介: 在Matlab中将Simulink文件编译生成无人水下机器人UUV模型,并通过遥控器进行软硬件在环仿真测试,熟悉平台UUV模型的使用。
实验 5:外部传感器之声音定位实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e7_ExternalSensors/e2_Voice_PyRec/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过RflySim3D和Python脚本,演示如何利用UE引擎内置的声音传感器功能,接收并处理无人机音频数据,实现声音定位,并学习相关API的使用。
实验 6:UE光流传感器实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e7_ExternalSensors/e3_Opticalflow_UE/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习在UE中基于真值直接计算光流和基于OpenCV计算光流两种方法,掌握光流传感器配置、软件在环仿真及Python脚本输出光流计算结果。
实验 7:VTOL模型控制实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e3_VTOLModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验涵盖标准VTOL、高精度VTOL、双旋翼垂尾、四旋翼垂尾及三旋翼垂起等模型的建模、DLL生成及软硬件在环验证,帮助用户熟悉不同VTOL构型的建模与使用流程。
实验 8:高精度拖车模型设计及闭环验证
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e4_TrailerModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 介绍高精度拖车/无人车模型的DLL生成、软硬件在环仿真及综合模型闭环验证流程,帮助用户熟悉精细化地面车辆模型的使用方式。
实验 9:CopterSimSIL无PX4综合模型仿真
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何在Simulink DLL模型基础上构建多旋翼等综合模型闭环仿真,涵盖固定翼、多旋翼、复合多旋翼及SimScape模型,帮助用户熟悉不同载具的控制器集成与外部控制验证流程。
实验 10:基于动力系统辨识的多旋翼模型设计及闭环验证
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e6_IdentificationModel/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验展示基于动力系统辨识结果构建多旋翼模型并进行闭环验证的方法,覆盖FSJ150、FSJ200、FX150、FX200和FX450等平台,帮助用户熟悉辨识模型的DLL生成、SIL/HIL仿真和参数迁移流程。
实验 11:外部传感器扩展实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e7_ExternalSensors/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验汇总外部传感器扩展相关实验,覆盖外部GPS、声音定位、光流定位等典型场景,帮助用户理解如何将UE场景、Python脚本和RflySim传感器接口结合,为定制感知系统提供入口。
实验 12:UE物理引擎蓝图四旋翼综合模型实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e8_BlueprintCopter/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习基于UE物理引擎和蓝图控制器的四旋翼综合模型使用方法,掌握蓝图动力学原理、状态切换控制、位置控制逻辑及姿态调整等关键知识点,实现无人机在RflySim3D中的操控。
实验 13:蓝图车辆模型操控实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e9_BluePrintCar/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习基于UE内置轮式载具系统开发的车辆模型使用方法,通过RflySim3D实现车辆运动控制逻辑,支持地形和碰撞响应。
实验 14:蓝图固定翼模型实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e10_BluePrintPlane/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验基于UE4内置飞行器模板,模拟简化动力学模型,实现蓝图固定翼的载物运动控制,学习蓝图模型实现原理及UE控制接口的使用。
实验 15:FaultInParam动态修改参数验证实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/2.FaultInParams/1.FaultParamsAPI_sim/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过软件在环仿真,利用PX4ExtMsgSender发送参数修改消息,动态改变电机输出,验证FaultInParam参数修改原理及四旋翼降落效果。
实验 16:固定翼综合模型设计及仿真验证
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/1.FixedWing/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计固定翼控制器,与动力学模型构成综合模型,通过外部控制实现解锁、起飞、位置控制等功能,学习固定翼仿真与Offboard控制。
实验 17:故障注入API测试
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/2.FaultInParams/1.InFaultAPITest/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过RflySim平台的故障注入接口,向飞行中的飞机注入电机故障,实现飞机故障坠机,验证简化协议下的通信接口功能。
实验 18:模型inCtrlExt系列接口实验(Matlab)
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📝 实验简介: 通过Matlab例程介绍RflySim平台模型inCtrlExt系列输入接口的使用方法,实现外部控制信号输入仿真模型,动态修改3D显示参数,从而在仿真过程中实时变换显示机型。
实验 19:PX4状态标志位实验
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📝 实验简介: 本实验通过inCopterData(5)接口读取PX4的VTOL_STATE标志位,观察垂直起降无人机在多旋翼、固定翼及过渡过程中的状态变化,并利用ExtToUE4接口在RflySim3D中显示,帮助用户掌握该输入接口的使用方法。
实验 20:系留无人机建模与仿真
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📝 实验简介: 在RflySim/CopterSim平台上验证无人机通过绳索与地面锚点连接后的动力学影响与控制行为,演示将带绳索模型的Simulink模型生成DLL并在软件/硬件在环(SITL/HITL)中运行。
实验 21:TrailerModelCtrl精细化无人车模型设计及验证
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📝 实验简介: 学习在Matlab中编译生成精细化无人车DLL模型,并进行软硬件在环仿真测试,熟悉平台精细化无人车模型的使用。
实验 22:VTOL模型控制DLL生成及SIL/HIL实验
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📝 实验简介: 本实验通过Matlab/Simulink编译生成标准垂直起降飞机的DLL模型,并进行软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,以熟悉VTOL飞机的建模与使用。
实验 23:DLL模型初始参数动态注入
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📝 实验简介: 学习在DLL模型启动前通过CSV、Python或Matlab接口注入初始参数,实现批量工况切换和初始化配置。
实验 24:FaultParamAPI.InitInParams参数动态修改实验
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📝 实验简介: 本实验通过CSV文件注入方法动态修改模型中的FaultParamAPI.InitInParams参数,实现仿真中模型状态的更改,使平台用户熟悉该参数的文件注入动态修改方法。
实验 25:inFromUE输入接口实验
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📝 实验简介: 通过RflySim3D的UI界面或蓝图接口下发天气枚举指令,联动改变底层道路物理动态摩擦系数,使仿真更贴近真实打滑物理约束,并学习inFromUE接口的数据流向与Simulink模型级联逻辑。
实验 26:故障参数注入实验
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📝 实验简介: 学习如何在仿真过程中向DLL模型注入故障参数,通过Matlab、Python或配套验证模型触发电机故障等异常工况,以开展容错控制、故障演化和系统鲁棒性测试。
实验 27:Matlab故障参数注入实验
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📝 实验简介: 本实验介绍如何通过Matlab向RflySim平台的FaultParamAPI.FaultInParams接口传入数据,实现故障注入,以模拟四旋翼电机停转坠地等故障场景。
实验 28:模型inCtrlExt系列接口Python实验
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完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/1.inCtrlExt/2.Python/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过Python控制RflySim模型的inCtrlExt1~5输入接口,动态修改3D显示类型,实现软件在环仿真中显示机型的实时变换。
实验 29:四旋翼综合模型设计及仿真验证
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完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/2.Quadrotor/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计四旋翼控制器,与动力学模型集成形成综合模型,并通过外部控制实现位置、速度、偏航角等控制,完成软件在环仿真验证。
实验 30:双旋翼垂尾模型设计及验证
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完整版 - 📁 文件地址:e3_VTOLModelCtrl/2.Tailsitter_Duo/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过该例程熟悉双旋翼垂尾模型的使用,掌握基于系统模板的模型DLL生成及软硬件在环仿真步骤。
实验 31:无人车综合模型仿真验证(Simulink外部控制)
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完整版 - 📁 文件地址:e4_TrailerModelCtrl/2.TrailerNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于Simulink设计无人车控制器并与Dll模型集成,通过外部控制实现速度、位置控制,并利用inFromUE接口实现地面交互,完成综合模型仿真验证。
实验 32:FaultParamAPI.InitInParams参数动态修改实验
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完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/1.initParams/2.initParamsAPI_py/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过Python动态修改模型中的FaultParamAPI.InitInParams参数,实现仿真中模型状态的更改,熟悉Python程序动态修改参数的方法。
实验 33:DLL模型动态参数输入接口实验
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完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/3.DynModiParams/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍如何在仿真过程中通过调用sendDynModiParams()函数向FaultParamAPI.DynModiParams接口传入数据,实现动态修改模型参数,如切换三维显示模型。
实验 34:六旋翼无PX4综合模型仿真
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完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/3.HexarotorNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计六旋翼控制器,与动力学模型组成综合模型,通过外部控制实现软件在环仿真,涵盖起降、位置/速度/偏航角控制及Offboard控制协议。
实验 35:FaultParamAPI.InitInParams Matlab接口实验
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完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/1.initParams/3.Matlab/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过Matlab向RflySim平台DLL模型的FaultParamAPI.InitInParams接口传入数据,实现修改3D显示模型类型(如四旋翼变固定翼)的实验。
实验 36:Python参数输入接口实验
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完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/1.initParams/3.Python/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过Python调用sendInitInParams()函数向FaultParamAPI.InitInParams接口传入初始化参数,验证参数输入接口功能,并学习相关关键知识点。
实验 37:Python故障注入参数接口使用
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📝 实验简介: 通过Python调用DllSimCtrlAPI.py库中的sendModelInParams()函数,向FaultParamAPI.FaultInParams接口注入故障参数,实现四旋翼坠地故障模拟,学习故障注入机制。
实验 38:VTOL高精度模型控制
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完整版 - 📁 文件地址:e3_VTOLModelCtrl/3.VTOLHighModelCtrl/Readme.pdf
📝 实验简介: 学习将Simulink模型编译生成垂直起降飞机的DLL模型文件,并进行软硬件在环仿真测试,掌握垂直起降飞机的建模与使用方法。
实验 39:四轴八旋翼综合模型设计及仿真验证
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完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/4.OctoCoxRotorNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计四轴八旋翼控制器与动力学模型综合仿真闭环,通过外部控制实现顶层控制,涵盖编译、DLL生成、软件在环仿真及多种控制模式验证。
实验 40:四旋翼垂尾模型控制
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e3_VTOLModelCtrl/4.Tailsitter/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过该例程熟悉四旋翼垂尾模型的使用以及软硬件在环仿真步骤,包括模型导入、代码生成、软件在环和硬件在环仿真,并学习载具动力学特性和控制通道映射等关键知识点。
实验 41:八旋翼综合模型设计及仿真验证
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完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/5.Octorotor_XNoPX4/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于MATLAB/Simulink设计八旋翼控制器,与动力学模型组成综合模型,通过外部控制实现软件在环仿真,学习Offboard控制协议及位置、速度、姿态控制。
实验 42:ParamAPI参数动态注入实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过FaultParamAPI向DLL模型注入初始参数、故障参数和运行时动态参数,实现参数配置、故障触发和在线调参验证,解耦模型结构与参数试验配置。
实验 43:三旋翼垂起无人机动力学模型构建及SITL/HITL实验
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📝 实验简介: 以三旋翼垂起无人机为对象,提供从参数初始化、Simulink动力学模型检查、代码编译和DLL生成,到软件在环(SITL)与硬件在环(HITL)验证的完整流程,理解其参数来源、执行器模型、力和力矩合成、六自由度运动及控制通道映射。
实验 44:复合型多旋翼综合模型仿真
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完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/6.MixedMultiRotorNoPX4_Mat/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于四旋翼综合模型修改得到复合型多旋翼模型,支持四、六、八旋翼及四轴八旋翼切换,通过Matlab UDP控制实现外部控制与模型切换仿真。
实验 45:复合多旋翼综合模型仿真
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/7.MixedMultiRotorNoPX4_Py/Readme.pdf
📝 实验简介: 基于四旋翼综合模型构建复合多旋翼模型,支持四、六、八及四轴八旋翼切换,通过Python UDP控制实现仿真验证。
实验 46:基于SimScape的四旋翼综合模型仿真实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/8.SimScapeQuadCopterModel/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过SimScape建立四旋翼无人机综合模型,理解图形化物理组件建模与传统动力学方程建模的差异,掌握模型编译与DLL文件生成流程,并在RflySim平台中运行综合仿真。
实验 47:差速小车综合模型设计及仿真验证
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完整版 - 📁 文件地址:e5_CopterSimSILNoPX4/9.CarR1DiffModel/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验以差速转向小车为对象,演示如何在RflySim平台中构建并验证一个“控制器+动力学”一体化的综合模型,掌握Simulink建模、代码生成、DLL打包及CopterSim加载仿真的完整开发流程。
实验 48:FSJ150四旋翼系统辨识模型DLL生成及SIL/HIL实验
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完整版 - 📁 文件地址:e6_IdentificationModel/FSJ150/Readme.pdf
📝 实验简介: 本例程指导用户将FSJ150四旋翼辨识模型编译生成DLL文件,并进行软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,以熟悉该辨识模型的使用方法。
实验 49:FSJ200四旋翼系统辨识模型DLL生成及SIL/HIL实验
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完整版 - 📁 文件地址:e6_IdentificationModel/FSJ200/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验指导用户将FSJ200四旋翼辨识模型的Simulink文件编译生成DLL模型,并进行软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,以熟悉该辨识模型的使用方法。
实验 50:FX150四旋翼系统辨识模型DLL生成及SIL/HIL实验
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完整版 - 📁 文件地址:e6_IdentificationModel/FX150/Readme.pdf
📝 实验简介: 通过编译FX150辨识模型生成DLL文件,并进行软件在环和硬件在环仿真测试,学习FX150辨识模型的使用方法。
实验 51:FX200四旋翼系统辨识模型DLL生成及SIL/HIL实验
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完整版 - 📁 文件地址:e6_IdentificationModel/FX200/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验通过Matlab编译生成FX200辨识模型的DLL文件,并进行软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,学习FX200辨识模型的使用方法。
实验 52:FX450四旋翼系统辨识模型DLL生成及SIL/HIL实验
- 📦 版本要求:
完整版 - 📁 文件地址:e6_IdentificationModel/FX450/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验旨在学习FX450四旋翼辨识模型的DLL生成方法,并通过软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)仿真测试,掌握模型的使用流程。
实验 53:螺旋桨系数测试
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完整版 - 📁 文件地址:e3_VTOLModelCtrl/5.TriRotorVTOL/PropellerCoefficients/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍螺旋桨系数的测试流程、拟合方程及结果图表,旨在通过参数辨识与动力学建模学习螺旋桨特性。
实验 54:Bat脚本设置初始位置和GPS原点
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完整版 - 📁 文件地址:e0_AdvApiExps/3.ReGPS/ReGPSBAT/Readme.pdf
📝 实验简介: 本实验介绍通过Bat脚本配置载具初始GPS位置和GPS参考原点,支持软件在环和硬件在环仿真,并支持多机设定。