Three-axis Inertial Measurement Unit
Реализуйте инерционный модуль измерения (IMU) с тремя осями
- Библиотека:
Vehicle Dynamics Blockset / датчики
Описание
Блок Three-Axis Inertial Measurement Unit реализует инерционный модуль измерения (IMU), содержащий акселерометр с тремя осями и гироскоп с тремя осями.
Для описания уравнений и приложения ошибок, смотрите Акселерометр С тремя осями и Гироскоп С тремя осями.
Ограничения
Ошибка Vibropendulous, гистерезис влияет, anisoelastic смещение и смещение anisoinertial не составляются в этом блоке.
Этот блок не предназначается, чтобы смоделировать внутреннюю динамику различных форм инструмента.
Порты
Входной параметр
A_b — Фактические ускорения
трехэлементный вектор
Фактические ускорения в зафиксированных телом осях в виде трехэлементного вектора, в выбранных модулях.
Типы данных: double
w — Угловые уровни
трехэлементный вектор
Угловые уровни в зафиксированных телом осях в виде трехэлементного вектора, в радианах в секунду.
Типы данных: double
w_dot — Угловые ускорения
трехэлементный вектор
Угловые ускорения в зафиксированных телом осях в виде трехэлементного вектора, в радианах в секунду придали квадратную форму.
Типы данных: double
CG — Местоположение центра тяжести
трехэлементный вектор
Местоположение центра тяжести в виде трехэлементного вектора, в выбранных модулях.
Типы данных: double
g — Сила тяжести
трехэлементный вектор
Сила тяжести в связанной оси в виде трехэлементного вектора, в выбранных модулях.
Типы данных: double
Вывод
A_meas — Измеренные ускорения
трехэлементный вектор
Измеренные ускорения от акселерометра в виде трехэлементного вектора, в выбранных модулях.
Типы данных: double
w_meas — Измеренные угловые уровни
трехэлементный вектор
Измеренные угловые уровни от гироскопа в виде трехэлементного вектора, в радианах в секунду.
Типы данных: double
Параметры
Основной
Units Модули
Metric (MKS) (значение по умолчанию) | English
Модули ввода и вывода в виде:
| Модули | Ускорение | Длина |
|---|---|---|
Metric (MKS)
| Метры в секунду придали квадратную форму | Метры |
English
| Ноги в секунду придали квадратную форму | Футы |
Программируемое использование
Параметры блоков: units |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: 'Metric (MKS)' | 'English' |
Значение по умолчанию: 'Metric (MKS)' |
IMU location — Местоположение IMU
[0 0 0]
Местоположение IMU, который является также местоположением группы акселерометра, от центра тяжести транспортного средства, вдоль зафиксированной транспортным средством оси. Эта ссылка измерений является тем же самым для входа центра тяжести. Модули находятся в выбранных единицах длины.
Программируемое использование
Параметры блоков: imu |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: '[0 0 0]' |
Update rate — Частота обновления
0
Частота обновления акселерометра и гироскопа в виде действительного, удваивает скаляр в секундах. Частота обновления 0 создает непрерывный акселерометр и непрерывный гироскоп. Если вы выбираете параметр Noise on, и частота обновления 0, блок обновляет шум на уровне 0,1.
Совет
Если вы:
Обновите это значение параметров к 0 (непрерывный)
Сконфигурируйте решатель фиксированного шага для модели
необходимо также установить флажок Automatically handle rate transition for data transfer в панели Solver. Этот флажок позволяет программному обеспечению обработать переходы уровня правильно.
Программируемое использование
Параметры блоков: a_Ts |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: действительные, удваивают скаляр |
Значение по умолчанию: '0' |
Акселерометр
Second order dynamics for accelerometer — Динамика второго порядка
on (значение по умолчанию) | off
Чтобы применить динамику второго порядка к ускоряющим показаниям, установите этот флажок.
Программируемое использование
Параметры блоков: dtype_a |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: 'on' | 'off' |
Значение по умолчанию: 'on' |
Accelerometer natural frequency (rad/sec) — Собственная частота акселерометра
190
Собственная частота акселерометра в виде действительного, удваивает скаляр в радианах в секунду.
Программируемое использование
Параметры блоков: w_a |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: действительные, удваивают скаляр |
Значение по умолчанию: '190' |
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Second order dynamics for accelerometer.
Accelerometer damping ratio — Коэффициент затухания акселерометра
0.707
Коэффициент затухания акселерометра в виде действительного, удваивает скаляр без размерностей.
Программируемое использование
Параметры блоков: z_a |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: действительные, удваивают скаляр |
Значение по умолчанию: '0.707' |
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Second order dynamics for accelerometer.
Accelerometer scale factor and cross-coupling — Масштабный коэффициент и перекрестная связь
[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]
Масштабный коэффициент и перекрестная связь в виде 3х3 матрицы, чтобы скосить акселерометр от осей тела и масштабировать ускорения вдоль осей тела.
Программируемое использование
Параметры блоков: a_sf_cc |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: 3х3 матрица |
Значение по умолчанию: '[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]' |
Accelerometer measurement bias — Смещение измерения акселерометра
[0 0 0]
Долгосрочные смещения вдоль осей акселерометра в виде трехэлементного вектора, в выбранных ускоряющих модулях.
Программируемое использование
Параметры блоков: a_bias |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: '[0 0 0]' |
Accelerometer upper and lower limits — Минимальные и максимальные значения ускорения
[-inf -inf -inf inf inf inf] (значение по умолчанию) | вектор с шестью элементами
Три минимальных значения и три максимальных значения ускорения в каждой из осей акселерометра в виде вектора с шестью элементами, в выбранных ускоряющих модулях.
Программируемое использование
Параметры блоков: a_sat |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: вектор с шестью элементами |
Значение по умолчанию: '[-inf -inf -inf inf inf inf]' |
Гироскоп
Second-order dynamics for gyro — Гироскоп динамика второго порядка
on (значение по умолчанию) | off
Чтобы применить динамику второго порядка к показаниям гироскопа, установите этот флажок.
Программируемое использование
Параметры блоков: dtype_g |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: 'on' | 'off' |
Значение по умолчанию: 'on' |
Gyro natural frequency (rad/sec) — Собственная частота гироскопа
190
Собственная частота гироскопа в виде действительного, удваивает скаляр в радианах в секунду.
Программируемое использование
Параметры блоков: w_g |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: действительные, удваивают скаляр |
Значение по умолчанию: '190' |
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Second-order dynamics for gyro.
Gyro damping ratio — Коэффициент затухания гироскопа
0.707
Коэффициент затухания гироскопа в виде действительного, удваивает шкалу без размерностей.
Программируемое использование
Параметры блоков: z_g |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: действительные, удваивают скаляр |
Значение по умолчанию: '0.707' |
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Second-order dynamics for gyro.
Gyro scale factors and cross-coupling — Масштабные коэффициенты гироскопа и перекрестная связь
[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]
Масштабные коэффициенты гироскопа и перекрестная связь в виде 3х3 матрицы, чтобы скосить гироскоп от осей тела и масштабировать угловые уровни вдоль осей тела.
Программируемое использование
Параметры блоков: g_sf_cc |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: 3х3 матрица |
Значение по умолчанию: '[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]' |
Gyro measurement bias — Смещение измерения гироскопа
[0 0 0]
Долгосрочные смещения вдоль осей гироскопа, заданных трехэлементный вектор, в радианах в секунду.
Программируемое использование
Параметры блоков: g_bias |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: '[0 0 0]' |
G-sensitive bias — Максимальное изменение в уровнях
[0 0 0]
Максимальное изменение в уровнях из-за линейного ускорения в виде трехэлементного вектора, в радианах в секунду на g-модуль.
Программируемое использование
Параметры блоков: g_sens |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: трехэлементный вектор |
Значение по умолчанию: '[0 0 0]' |
Gyro upper and lower limits — Минимальные и максимальные значения угловых уровней
[-inf -inf -inf inf inf inf] (значение по умолчанию) | вектор с шестью элементами
Три минимальных значения и три максимальных значения угловых уровней в каждой из осей гироскопа в виде вектора с шестью элементами, в радианах в секунду.
Программируемое использование
Параметры блоков: g_sat |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: вектор с шестью элементами |
Значение по умолчанию: '[-inf -inf -inf inf inf inf]' |
Шум
Noise on — Белый шум
on (значение по умолчанию) | off
Чтобы применить белый шум к ускорению и показаниям гироскопа, установите этот флажок.
Программируемое использование
Параметры блоков: a_rand |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: 'on' | 'off' |
Значение по умолчанию: 'on' |
Noise seeds — Шумовые seed
[23093 23094 23095 23096 23097 23098]
Скалярные seed для Гауссова шумового генератора для каждой оси акселерометра и гироскопа в виде вектора с шестью элементами.
Программируемое использование
Параметры блоков: a_seeds |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: вектор с шестью элементами |
Значение по умолчанию: '[23093 23094 23095 23096 23097 23098]' |
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.
Noise power — Шумовая степень
[0.001 0.001 0.001 0.0001 0.0001 0.0001]
Высота степени спектральной плотности (PSD) белого шума для каждой оси акселерометра и гироскопа в виде вектора с шестью элементами, в:
(m/s2) / Гц для
Metric (MKS)(ft/s2) / Гц для
English
Программируемое использование
Параметры блоков: a_pow |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: вектор с шестью элементами |
Значение по умолчанию: '[0.001 0.001 0.001 0.0001 0.0001 0.0001]' |
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.
Ссылки
[1] Роджерс, R. M. прикладная математика в интегрированных системах навигации, образовательном ряду AIAA, 2000.