Joint Space Motion Model
Модель движения древовидного твердого тела для заданных входных параметров в системе координат соединений
- Библиотека:
Robotics System Toolbox / Алгоритмы Манипулятора
Описание
Блок Joint Space Motion Model моделирует движение объединенного пробела с обратной связью робота манипулятора в виде rigidBodyTree объект. Поведение модели движения задано Motion Type параметр.
Порты
Входной параметр
qRef — Объединенные положения
n- вектор элемента
n- представление вектора элемента желаемых объединенных положений радианов, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр к Computed Torque Control, PD Control, или Independent Joint Motion.
qRefDot — Объединенные скорости
n- вектор элемента
n- представление вектора элемента желаемых объединенных скоростей радианов в секунду, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр к Computed Torque Control, или Independent Joint Motion.
qRefDDot — Объединенные ускорения
n- вектор элемента
n- представление вектора элемента желаемых объединенных скоростей радианов в секунду придало квадратную форму, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр к Computed Torque Control, PD Control, или Independent Joint Motion.
FExt — Внешние силы, действующие на систему
6 m матрицей
6 m матрицей внешних сил для тел m в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, установите Show external force input параметр к on.
Вывод
q — Объединенные положения
n- вектор элемента
Объединенный выход положений как n - вектор элемента в радианах или метрах, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.
qd — Объединенные скорости
n- вектор элемента
Объединенный скоростной выход как n - вектор элемента в радианах в секунду или метрах в секунду, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр
qdd — Объединенные ускорения
n- вектор элемента
Объединенные ускорения выводят как n - вектор элемента в радианах в секунду придал квадратную форму, или метры в секунду придали квадратную форму, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр
Параметры
Rigid body tree — Модель Robot
twoJointRigidBodyTree (значение по умолчанию) | RigidBodyTree объект
Модель Robot в виде rigidBodyTree объект. Можно также импортировать модель робота из URDF (Объединенное Формирование Описания Робота) файл с помощью importrobot.
Модель робота по умолчанию, twoJointRigidBodyTree, манипулятор с шарнирными соединениями и двумя степенями свободы.
Motion Type — Тип движения вычисляется моделью движения
Computed Torque Control (значение по умолчанию) | Independent Joint Motion | PD Control | Open Loop Dynamics
Тип движения в виде строкового скаляра или вектора символов, который задает поведение объединенного пробела с обратной связью что объектные модели. Опции:
Computed Torque Control— Компенсирует динамику всего тела и присваивает ошибочную динамику, заданную вNatural frequencyиDamping ratioпараметры.Independent Joint Motion— Модели каждое соединение как независимая система второго порядка с помощью ошибочной динамики заданыNatural frequencyиDamping ratioпараметры.PD Control— Пропорциональная производная (PD) использования управляет на соединениях на основе заданногоProportional gainиDerivative gainпараметры.Open Loop Dynamics— Отключает входные параметры за исключениемFExtеслиShow external force inputвключен. Это - настройка разомкнутого цикла.
Specification format — Входные параметры, чтобы управлять роботом
Damping Ratio / Natural Frequency (значение по умолчанию) | Step Response
Входные параметры, чтобы управлять системой робота. Опции:
Damping Ratio / Natural Frequency— Установка собственной частоты с помощьюNatural frequencyпараметр системы в Гц и коэффициент затухания с помощьюDamping ratioпараметр.Step Response— Модель в дискретные такты с фиксированным временем урегулирования и перерегулированием с помощьюSettling timeиOvershootпараметры.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Motion Type параметр к Computed Torque Control или Independent Joint Motion.
Damping ratio — Коэффициент затухания системы
1
Использование коэффициента затухания, чтобы затухнуть системные колебания. Значение 1 результаты ни в каком затухании, тогда как 0 полностью ослабляет систему.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр к Damping Ratio / Natural Frequency.
Natural frequency — Собственная частота системы
10
Частота системных колебаний, если беспрепятственный, заданный в Гц.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр к Damping Ratio / Natural Frequency.
Settling time — Время урегулирования системы
0.59
Время, потраченное для каждого соединения, чтобы достигнуть устойчивого состояния, измеренного в секундах.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр к Step Response.
Overshoot — Системное перерегулирование
0.0
Максимальное значение, что система превышает целевое положение.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр к Step Response.
Proportional gain — Пропорциональное усиление для Управления PD
100
Пропорциональное усиление для пропорциональной производной (PD) управляет в виде скаляра или n-by-n матрицей, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр к PD Control.
Derivative gain — Производное усиление для управления PD
10
Производное усиление для пропорциональной производной (PD) управляет в виде скаляра или n-by-n матрицей, где n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр к PD Control.
Show external force input — Отобразите FExt порт
off (значение по умолчанию) | on
Позвольте этому параметру ввести внешние силы, использующие FExt порт.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Motion Type параметр к Computed Torque Control, PD Control, или Open Loop Dynamics.
Initial joint configuration — Начальные объединенные положения
0
Начальные объединенные положения в виде n - вектор элемента или скаляр в радианах. n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект в Rigid body tree параметр.
Initial joint velocities — Начальные объединенные скорости
0
Начальные объединенные скорости в виде n - вектор элемента или скаляр в радианах в секунду. n является количеством нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект в Rigid body tree параметр.
Simulate using — Тип симуляции, чтобы запуститься
Interpreted execution (значение по умолчанию) | Code generation
Interpreted execution— Симулируйте модель с помощью интерпретатора MATLAB®. Для получения дополнительной информации смотрите Режимы Симуляции (Simulink).Code generation— Симулируйте модель с помощью сгенерированного кода C. В первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink® генерирует код С для блока. Код С снова используется для последующих симуляций, пока модель не изменяется.
Настраиваемый: нет
Примеры модели
Ссылки
[1] Крэйг, Джон Дж. Введение в робототехнику: механика и управление. Верхний Сэддл-Ривер, NJ: образование Пирсона, 2005.
[2] Spong, Марк В., Сет Хатчинсон и Матукумалли Видйязагар. Моделирование робота и управление. Хобокен, NJ: Вайли, 2006.