Transform Sensor

Датчик, который измеряет относительные пространственные отношения между двумя системами

  • Библиотека:
  • Simscape / Мультитело / Системы координат и Преобразования

  • Transform Sensor block

Описание

Блок Transform Sensor измеряет относительные пространственные отношения между двумя произвольными системами координат в модели Simscape™ Multibody™. Измерения разрешены в системе координат измерения блока и включают относительные переводы, вращения и их производные первого и второго раза.

Блок имеет два порта системы координат: B и F. Чтобы измерить относительное отношение между двумя системами, сначала соедините порты системы координат с системами координат, которые вы хотите измерить; затем установите параметр Measurement Frame на желаемую систему координат, чтобы разрешить измерения; в последний раз выберите желаемые выходные параметры, чтобы описать измерения.

Совет

Чтобы измерить абсолютные поступательные или вращательные количества системы координат, соедините порты F и B системы координат блока к этой системе координат и мировой системе координат модели, соответственно.

Система координат измерения

Установка параметра Measurement Frame влияет на все выходные параметры блока кроме тех перечисленных в таблице.

Выходные параметры Порты
Измерения вращенияq, axs, Q и R
Производные кватернионаQ и Qdd
Матричные вращением производныеRd и Rdd
Расстояние и его производныеdst, vdst и adst

Блок Transform Sensor имеет пять различных выборов для параметра Measurement Frame: World, Base, Follower, Non-Rotating Base, и Non-Rotating Follower. Когда вы устанавливаете Measurement Frame на World, все измерения разрешены в мировой системе координат. Когда вы устанавливаете Measurement Frame на Base или Follower, разрешенные ускоряющие измерения включают центростремительные и Кориолисовы условия, если соответствующая система координат основы или последователя вращается. Когда вы устанавливаете параметр Measurement Frame на Non-Rotating Base или Non-Rotating Follower, измерения не удовлетворяют стандартному производному отношению, если соответствующая система координат основы или последователя вращается. Например, относительная линейная скорость не равняется производной времени относительного перевода. Смотрите Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Вращательные и поступательные измерения

Блок имеет три параметризации, чтобы описать измеренные вращения: угловая ось, кватернион и матрица вращения. Выберите Angle и параметры Axis, чтобы использовать параметризацию угловой оси. Выберите Quaternion или параметры Transform под Rotation, чтобы использовать кватернион или матричную параметризацию вращения. Точно так же блок имеет три параметризации, чтобы описать вращательные скорости и ускорения: X-, Y- и координаты Z-; производные времени кватерниона; и матрица. Чтобы включить эту параметризацию, можно выбрать соответствующие параметры под Angular Velocity и Angular Acceleration. Смотрите Вращательные Измерения для получения дополнительной информации.

Блок имеет три системы координат, чтобы описать поступательные измерения: Декартов, цилиндрический, и сферический. Можно выбрать один или несколько из них одновременно. Смотрите Поступательные Измерения для получения дополнительной информации.

Таблицы суммируют координаты цилиндрических и сферических систем, и изображения показывают схемы систем. Для цели простоты, в изображениях, параметр Measurement Frame устанавливается на Base разрешить измерения.

Цилиндрические координаты

КоординатаОписание
RadiusПродолжительность проекции векторного BF, в плоскости X-Y системы координат измерения.
AzimuthУгол Radius относительно положительного X - ось, в плоскости X-Y. Угол разрешен в системе координат измерения и падениях области значений [-π, π).
ZСтандартный Декартов Z - координата векторного BF разрешенный в системе координат измерения.

Cylindrical Coordinate System

Сферические координаты

КоординатаОписание
DistanceРасстояние между источниками базы и последующей системы координат.
AzimuthУгол проекции векторного BF в плоскости X-Y относительно положительного X - ось. Угол разрешен в системе координат измерения и падениях области значений [-π, π).
InclinationУгол векторного BF относительно плоскости X-Y системы координат измерения. Угол падает в области значений [-π/2, π/2].

Spherical Coordinate System

Чтобы использовать определенную систему координат, выберите соответствующие параметры. Например, если вы хотите использовать Декартову систему, чтобы описать измеренную относительную линейную скорость системы координат последователя, выберите X, Y и параметры Z под Velocity. Обратите внимание на то, что и установка параметра Measurement Frame и выбор систем координат влияют на поступательные измерения.

Выходные порты остаются скрытыми, пока вы не выбираете их соответствующие параметры. Каждый выходы порта изменяющийся во времени физический сигнал. Можно использовать блок PS-Simulink Converter, чтобы установить модули выходных параметров, когда вы соединяете блок Transform Sensor с блоками Simulink®.

Порты

Система координат

развернуть все

Структурируйте порт, сопоставленный с базовой системой координат для измерений.

Структурируйте порт, сопоставленный с системой координат последователя для измерений.

Вывод

развернуть все

Угол относительного вращения, возвращенного как скаляр. Угол указывает на вращение системы координат последователя относительно базовой системы координат об оси, которая задана вектором, экспортируемым от порта axs. Угол падает в области значений [0, π]. Используйте порты q и axs, чтобы вывести сигналы вращения с помощью параметризации угловой оси.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Rotation, выбирают Angle.

Ось относительного вращения, возвращенного как единичный вектор 3 на 1. Вектор является безразмерным и указывает на вращательную ось. Используйте порты q и axs, чтобы вывести сигналы вращения с помощью параметризации угловой оси.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Rotation, выбирают Axis.

Относительное вращение, возвращенное как вектор в параметризации кватерниона. Смотрите Вращательные Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Rotation, выбирают Quaternion.

Относительное вращение, возвращенное как 3х3 матрица. Смотрите Вращательные Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Rotation, выбирают Transform.

X- относительной скорости вращения, возвращенной как скаляр. Смотрите Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Velocity, выбирают Omega X.

Y- относительной скорости вращения, возвращенной как скаляр. Смотрите Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Velocity, выбирают Omega Y.

Z- относительной скорости вращения, возвращенной как скаляр. Смотрите Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Velocity, выбирают Omega Z.

Относительная скорость вращения, возвращенная как 4 1 вектор, который равняется производной времени сигнала от порта Q.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Velocity, выбирают Quaternion.

Относительная скорость вращения, возвращенная как 3х3 матрица. Матрица равняется производной времени сигнала от порта R.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Velocity, выбирают Transform.

X- относительного углового ускорения, возвращенного как скаляр. Это количество равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта wx, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Acceleration, выбирают Alpha X.

Y- относительного углового ускорения, возвращенного как скаляр. Это количество равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта wy, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Acceleration, выбирают Alpha Y.

Z- относительного углового ускорения, возвращенного как скаляр. Это количество равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта wz, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Acceleration, выбирают Alpha Z.

Относительная скорость вращения, возвращенная как 4 1 вектор, который равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта Q.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Acceleration, выбирают Quaternion.

Относительное угловое ускорение, возвращенное как 3х3 матрица. Матрица равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта R.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Angular Acceleration, выбирают Transform.

X- относительного вектора сдвига разрешена в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Translation, выбирают X.

Y- относительного вектора сдвига разрешена в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Translation, выбирают Y.

Z - координата относительного вектора сдвига, разрешенного в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр. Поскольку Z - координата существует и в системах Декартовой и в цилиндрической координаты, блок Transform Sensor только отсоединяет один выходной порт для обеих систем координат.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Translation, выбирают Z.

Координата радиуса относительного вектора сдвига разрешена в системе цилиндрической координаты, возвращенной как скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Translation, выбирают Radius.

Азимут относительного вектора сдвига, возвращенного как скаляр. Угол падает в области значений [-π, π). Азимут не определен, если источники базы и последующей системы координат совпадают друг с другом. Поскольку азимут существует и в цилиндрических и в сферических системах координат, блок Transform Sensor только отсоединяет один выходной порт для обеих систем координат.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Translation, выбирают Azimuth.

Координата радиуса относительного вектора сдвига разрешена в сферической системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется расстоянию между источниками базы и последующей системы координат.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Translation, выбирают Distance.

Наклон относительного вектора сдвига разрешен в сферической системе координат, возвращенной как скаляр. Угол падает в области значений [-π/2, π/2].

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Translation, выбирают Inclination.

X- относительной линейной скорости разрешена в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта x, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Velocity, выбирают X.

Y- относительной линейной скорости разрешена в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта y, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Velocity, выбирают Y.

Z - координата относительной линейной скорости, разрешенной в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр. Поскольку Z - координата существует и в системах Декартовой и в цилиндрической координаты, блок Transform Sensor только отсоединяет один выходной порт для обеих систем координат. Значение равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта z, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Velocity, выбирают Z.

Координата радиуса относительной линейной скорости разрешена в системе цилиндрической координаты, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта rad, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Velocity, выбирают Radius.

Координата азимута относительной линейной скорости, возвращенной как скаляр. Поскольку координата азимута существует и в цилиндрических и в сферических системах координат, блок Transform Sensor только отсоединяет один выходной порт для обеих систем координат. Значение равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта azm, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Velocity, выбирают Azimuth.

Координата радиуса относительной линейной скорости разрешена в сферической системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта dst.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Velocity, выбирают Distance.

Наклонная координата относительной линейной скорости разрешена в сферической системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной времени сигнала, экспортируемого от порта inc, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Velocity, выбирают Inclination.

X- относительного линейного ускорения разрешена в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта x, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Acceleration, выбирают X.

Y- относительного линейного ускорения разрешена в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта y, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Acceleration, выбирают Y.

Z - координата относительного линейного ускорения, разрешенного в Декартовой системе координат, возвращенной как скаляр. Поскольку Z - координата существует и в системах Декартовой и в цилиндрической координаты, блок Transform Sensor только отсоединяет один выходной порт для обеих систем координат. Значение равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта z, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Acceleration, выбирают Z.

Координата радиуса относительного линейного ускорения разрешена в системе цилиндрической координаты, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта rad, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Acceleration, выбирают Radius.

Координата азимута относительного линейного ускорения, возвращенного как скаляр. Поскольку координата азимута существует и в цилиндрических и в сферических системах координат, блок Transform Sensor только отсоединяет один выходной порт для обеих систем координат. Значение равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта azm, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Acceleration, выбирают Azimuth.

Координата радиуса относительного линейного ускорения разрешена в сферической системе координат, возвращенной как скаляр. Значение равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта dst.

Зависимости

Чтобы включить этот порт под Acceleration, выберите Distance.

Наклонная координата относительного линейного ускорения, разрешенного в сферической системе координат в виде скаляра. Значение равняется производной второго раза сигнала, экспортируемого от порта inc, если параметр Measurement Frame не устанавливается на не вращающуюся систему координат. Смотрите Систему координат Измерения и Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, под Acceleration, выбирают Inclination.

Параметры

развернуть все

Система координат раньше разрешала измеренные векторные количества. Смотрите Выбор Measurement Frame для получения дополнительной информации.

Типы системы координат измерения

Система координат измеренияВводОписание
WorldИнерционная система координатБлок разрешает измеренные векторы в координатах мировой системы координат.
BaseНеинерционная система координатБлок разрешает измеренные векторы в координатах базовой системы координат. Базовая система координат является системой координат, которая соединяется с портом B системы координат. Разрешенные ускоряющие измерения включают центростремительные и Кориолисовы условия, если базовая система координат вращается.
FollowerНеинерционная система координатБлок разрешает измеренные векторы в координатах системы координат последователя. Система координат последователя является системой координат, которая соединяется с портом F системы координат. Разрешенные ускоряющие измерения включают центростремительные и Кориолисовы условия, если система координат последователя вращается.
Non-Rotating BaseМгновенная система координатБлок-диаграммы векторы, разрешенные в мировой системе координат к не вращающейся базовой системе координат. Не вращающаяся базовая система координат является мгновенной системой координат, которая является совпадающей и выравнивается с базовой системой координат в текущее время. Разрешенные ускоряющие измерения не включают центростремительные и Кориолисовы условия.
Non-Rotating FollowerМгновенная система координатБлок-диаграммы векторы, разрешенные в мировой системе координат к не вращающейся системе координат последователя. Не вращающаяся система координат последователя является мгновенной системой координат, которая является совпадающей и выравнивается с системой координат последователя в текущее время. Разрешенные ускоряющие измерения не включают центростремительные и Кориолисовы условия.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Представленный в R2012a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте