很怪的标题:P 这里要讲的不是所谓的"设计准则"，基本上准则就是让人不必动大脑的东西，照着 准则做虽然保证了飞机的性能，不过那样就不好玩了。 我要提的，是以工程评估为基础，一种叫做"设计循环"的过程。 一件创作物的开发，最基本的，就是要满足设计者的"目的"，听起来再显然不过，可 是在实际上操作，你就会发现，"设计目的"，是很难和工程上所用的描述方式，例如 规格、参数等等，做有力的联结的。 拿我们要处理的遥控飞机为例: 假设你的要求是: 一架好飞的飞机，不能太贵，要能方便的在学校飞，准备不用花掉太多时间，最好有 个好看的外型。 就一般情况来说，这己经算是相当罗唆的要求了，这时你就发现，你想设计一架飞机 ，而你甚至连想要的是什麽都没有归纳完整哩~ 经常是买飞机时才边看边想呢! 如果你只要造出一架遥控飞机就满足了，後面就可以不用看了，既然叫做"收歛过程" ，就是要分解出很多的限制条件才有辨法收歛哩! 进入正题，我所要尝试的设计方式，就是经由以下的步骤所构成的: 1.归纳出设计上的要求。 2.从设计要求分解出工程上的规格要求。 3.处理矛盾的要求，修正出评估条件的权重。 4.由评估条件决定最佳化的目标函数，调整工程上相关的变量，最後得到收歛的结果。 这就是最基本的工程评估手段，不过很明显的，问题就出现在所谓的评估条件的"权重"， 和所谓最佳化的"目标函数"上。 感觉的东西很难条列的非常量化。 而幸好我们有模拟器这个东西。 所以最佳化是一种设计"过程"，经由测试再修正，则是所谓的"设计循环"。 "试误法"也是一种设计循环，不过收歛的太慢了。 ****** 如果再扯下去就没完没了了，我们从遥控飞机的基本要求开始。 "一架好飞的飞机，不能太贵，要能方便的在学校飞，准备不用花掉太多时间，最好有 个好看的外型。" "好飞"，我们可以试着分解出一些飞机上相关的性能参数， ****** 滚转率，爬升率，回转率，回转半径，稳定性和操控的动态反应:反应时间，误差 滑翔角度，失速速度，阵风反应，动作的独立性。 如果要作特殊动作，例如停悬，方型筋斗，就要求失速後的控制，又分三个轴向。 这些条件大多是愈极端愈好。(之後就要决定权重以平衡相矛盾的要求) ******* "要能方便的在学校飞"，可以分解出尺寸上的限制条件。 重量限制，噪音，大小要能摆在社辨的限制。 进一步更分解出"好飞"的一部分限制条件: 如果要在社会系馆後面...."好飞" ---> "60m见方的大小，希望回转半径可以小於5m，要绕过豆豆龙树的上方後一圈内降落 ，给出了滑翔的角度要能控制在15度时不至於超速，大楼造成了乱流，所以要有基 本的抗阵风能力，速度不要超过25km/hr，免得撞楼。" ******** "不能太贵"，所以无刷马达和收轮脚可以不考虑，制做的材料也希望由巴沙木构架 改成珍珠板结构。 "准备不用太多时间"，所以吃油的不考虑。 "最好看起来不错"，可以剔掉一些构型，例如不喜欢三角翼。 到目前为止，我们分解出来的条件分成: 限制条件:回转半径可以小於5m，滑翔的角度要能控制在15度时不至於超速，基本的抗 阵风能力，失速速度不要低於25km/hr的70%，无刷马达和收轮脚不考虑，珍 珠板结构，电动动力，非三角翼，翼展150cm内，重量不超过700克。 "加分"的条件:滚转率，爬升率，回转率，稳定性和操控的动态反应，阵风反应， 动作的独立性。 光是这些条件还不能让我们的飞机成形，这时可以再加上装备上的限制条件: 370或380马达 4号镍氢电池7~10个 4动作接收器和3个naro伺服机 於是我们就有了基本重量和功率的范围了，可以开始进行起飞重量估计，进而估算出爬升 率，回转半径和失速速度等等对於翼面积的关系。 (这里面就会用到结构重量的资料，例如打算用珍珠板的主翼，每m^2约要370克的重量， 而采用传统构型的机身和尾翼也会用去一半主翼的重量，所以结构重量的资料要尽量 记录，作为设计改进的基础) 绕着装备的限制条件可以很快的缩小范围，所以有人说飞机是绕着引擎来设计的，其 实蛮有道理的。 己经成型的设计模型，就是最佳化的目标函数的基本，上面这个例子，我们得到一个 重量隋翼面积线性增长的模型，如果我们要最大爬升角度，调整翼面积使推重比变的 最高，就可以达到目的。 基本上做到这里，部分结果己经是收歛了。 不过设计之所以好玩，就在於最佳化的评估项目可能有两个或更多，而很多目标是相冲的 ，例如极速和推重比，失速速度，回转半径；稳定性和滚转率，动作的独立性。 一个决定最佳化的方式用操作的时间比例来区别，例如架翼角的决定是以最多时间的巡 航时间来设定，很幸运的，删好不和其它冲到。 围绕着己经最佳化的部分，还可以建构出更多具体的条件，如上面，架翼角配合起飞的 条件，可以决定起落架的高度，尾翼配平的大小。 靠着一部分确定下来的问题，渐渐的可以更具体化设计，而使得调整的参数减少，减少 到一定程度可以用数学模型来描述时，就可以说是成功了。 当然很多时候最佳化的问题是不能分开的，例如成本就会一直跟隋着，我的做法是让成本 设定一个上限。这种作法就是让一个评估的项目从一个变数固定到一个边界，让目标函数 在边界上操作，很不逻辑，不过还挺好用的。 -- 我发现我还蛮会盖的.... -- 一恨怠速不稳 四恨伺服no控 七恨结构甚弱 十恨电池挂点 二恨引擎没力 五恨螺丝易落 八恨灌油积沙 十一恨失速颤抖 三恨火腿盖频 六恨连杆挫曲 九恨降落有风 十二恨空中拍手 ~试飞十二恨 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.244.159