Трёхосный гироскоп

Реализовать трехосный гироскоп

Библиотека:
Аэрокосмический блок/GNC/Навигация

Описание

Блок трёхосного гироскопа реализует гироскоп на каждой из трёх осей. Дополнительные сведения об измеренных угловых скоростях тела см. в разделе Алгоритмы.

Дополнительно, чтобы применить дискретизации к входам блока и динамике вместе с нелинеаризацией измеренных угловых скоростей тела, используйте блок Насыщение (Saturation).

Ограничения

Анизоупругое смещение и эффекты анисоинерциального смещения не учитываются в этом блоке.
Этот блок не предназначен для моделирования внутренней динамики различных форм инструмента.

Порты

Вход

развернуть все

`ω` - Угловые скорости
трехэлементный вектор

Угловые скорости в фиксированных по телу осях, определяемые как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.

Типы данных: double

`G's` - Ускорения
трехэлементный вектор

Ускорения в фиксированных по телу осях, определяемые как трехэлементный вектор, в Gs.

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

`ω_meas` - Измеренные угловые скорости
трехэлементный вектор

Измеренные угловые скорости от гироскопа, возвращаемые как трёхэлементный вектор, в радианах в секунду.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`Second order dynamics` - Динамика второго порядка
`on` (по умолчанию) | `off`

Чтобы применить динамику второго порядка к показаниям гироскопа, установите этот флажок.

Программное использование

Параметр блока: dtype_g

Текст: символьный вектор

Значения: 'on' | 'off'

По умолчанию: 'on'

`Natural frequency (rad/sec)` - Собственная частота
`190` (по умолчанию) | скаляр

Собственная частота гироскопа, заданная как двойной скаляр, в радианах в секунду.

Программное использование

Параметр блока: w_g

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '190'

`Damping ratio` - Коэффициент демпфирования
`0.707` (по умолчанию) | скаляр

Коэффициент демпфирования гироскопа, определяемый как двойной скаляр.

Программное использование

Параметр блока: z_g

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '0.707'

`Scale factors and cross-coupling` - Масштабные коэффициенты и поперечная муфта
`[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]` (по умолчанию) | матрица 3 на 3

Масштабные коэффициенты и перекрестная связь, определяемые как матрица 3 на 3, для перекоса гироскопа от осей корпуса и для масштабирования ускорений вдоль осей корпуса.

Программное использование

Параметр блока: g_sf_cc

Текст: символьный вектор

Значения: матрица 3 на 3

По умолчанию: '[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]'

`Measurement bias` - Смещение измерения
`[0 0 0]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Долговременные смещения по осям гироскопа, определяемые как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.

Программное использование

Параметр блока: g_bias

Текст: символьный вектор

Значения: матрица 3 на 3

По умолчанию: '[0 0 0]'

`G-sensitive bias` - Максимальное изменение ставок
`[0 0 0]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Максимальное изменение скоростей вследствие линейного ускорения, определяемого как трехэлементный вектор, в радианах в секунду на g-единицу.

Программное использование

Параметр блока: g_sen

Текст: символьный вектор

Значения: трехэлементный вектор

По умолчанию: '[0 0 0]'

`Update rate (sec)` - Частота обновления
`0` (по умолчанию) | скаляр

Частота обновления гироскопа, заданная как двойной скаляр, в секундах. Скорость обновления 0 создает непрерывный гироскоп. Если установлен флажок Шум включен (Noise on) и скорость обновления равна 0, блок обновляет шум со скоростью 0,1.

Совет

Если вы:

Обновить значение этого параметра на 0 (непрерывно)
Настройка решателя с фиксированным шагом для модели

также необходимо установить флажок Автоматически обрабатывать переход скорости для передачи данных (Automatically handle rate transfer for data transfer) на панели Решатель (Solver). Этот флажок позволяет программному обеспечению правильно обрабатывать переходы скорости.

Программное использование

Параметр блока: g_Ts

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '0'

`Noise on` Белый шум
`on` (по умолчанию) | `off`

Чтобы применить белый шум к показаниям гироскопа, установите этот флажок.

Программное использование

Параметр блока: g_rand

Текст: символьный вектор

Значения: 'on' | 'off'

По умолчанию: 'on'

`Noise seeds` - Семена шума
`[23093 23094 23095]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Скалярные начальные числа для гауссова генератора шума для каждой оси гироскопа, заданные как трёхэлементный вектор.

Зависимости

Для включения этого параметра выберите «Шум включен».

Программное использование

Параметр блока: g_seeds

Текст: символьный вектор

Значения: трехэлементный вектор

По умолчанию: '[23093 23094 23095]'

`Noise power` - Мощность шума
`[0.0001 0.0001 0.0001]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Высота спектральной плотности мощности (PSD) белого шума для каждой оси гироскопа, определяемая как трехэлементный вектор, в (рад/с) 2/Hz.

Зависимости

Для включения этого параметра выберите «Шум включен».

Программное использование

Параметр блока: g_pow

Текст: символьный вектор

Значения: трехэлементный вектор

По умолчанию: '[0.0001 0.0001 0.0001]'

`Lower and upper output limits` - Минимальное и максимальное значения угловых скоростей
`[-inf -inf -inf inf inf inf]` (по умолчанию) | шестиэлементный вектор

Три минимальных значения и три максимальных значения угловых скоростей в каждой из осей гироскопа, заданных как шестиэлементный вектор, в радианах в секунду.

Программное использование

Параметр блока: g_sat

Текст: символьный вектор

Значения: шестиэлементный вектор

По умолчанию: '[-inf -inf -inf inf inf inf]'

Алгоритмы

Измеренные угловые скорости тела $({\overset{}{λ}}_{_}$ meas) включают угловые $скорости$ тела (λ _ b), ошибки и, необязательно, дискретизации и нелинейности сигналов:

${\overset{}{δ}}_{meas} {\overset{}{}}_{=} {\overset{}{λ}}_{fw b} \times {\overset{λ}{}}_{SFCC} {\overset{}{+}}_{λ sw} смещение +$ Gs × λ fu gsens + шум

где ${\overset{}{λ}}_{}$ SFCC является 3-на-3 матрицей масштабных коэффициентов на диагональных и несосогласованных слагаемых в недиагональных ${\overset{}{,}}_{λ ve}$ смещения являются смещениями, (Gs) являются Gs на гироскопе, ${\overset{}{}}_{и λ fw}$ gsens являются G-чувствительными смещениями.

Ссылки

[1] Роджерс, Р. М., Прикладная математика в интегрированных навигационных системах, AIAA Education Series, 2000.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Насыщенность | Трехосный акселерометр | Трехосный инерционный измерительный блок

Представлен до R2006a

Документация

Трёхосный гироскоп

Описание

Ограничения

Порты

Вход

ω - Угловые скорости трехэлементный вектор

G's - Ускорения трехэлементный вектор

Продукция

ωmeas - Измеренные угловые скорости трехэлементный вектор

Параметры

Second order dynamics - Динамика второго порядка on (по умолчанию) | off

Программное использование

Natural frequency (rad/sec) - Собственная частота 190 (по умолчанию) | скаляр

Программное использование

Damping ratio - Коэффициент демпфирования 0.707 (по умолчанию) | скаляр

Программное использование

Scale factors and cross-coupling - Масштабные коэффициенты и поперечная муфта [1 0 0; 0 1 0; 0 0 1] (по умолчанию) | матрица 3 на 3

Программное использование

Measurement bias - Смещение измерения [0 0 0] (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Программное использование

G-sensitive bias - Максимальное изменение ставок [0 0 0] (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Программное использование

Update rate (sec) - Частота обновления 0 (по умолчанию) | скаляр

Программное использование

Noise on Белый шум on (по умолчанию) | off

Программное использование

Noise seeds - Семена шума [23093 23094 23095] (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Зависимости

Программное использование

Noise power - Мощность шума [0.0001 0.0001 0.0001] (по умолчанию) | трехэлементный вектор

Зависимости

Программное использование

Lower and upper output limits - Минимальное и максимальное значения угловых скоростей [-inf -inf -inf inf inf inf] (по умолчанию) | шестиэлементный вектор

Программное использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Документация по аэрокосмическим блокам

Поддержка

`ω` - Угловые скорости
трехэлементный вектор

`G's` - Ускорения
трехэлементный вектор

`ω_meas` - Измеренные угловые скорости
трехэлементный вектор

`Second order dynamics` - Динамика второго порядка
`on` (по умолчанию) | `off`

`Natural frequency (rad/sec)` - Собственная частота
`190` (по умолчанию) | скаляр

`Damping ratio` - Коэффициент демпфирования
`0.707` (по умолчанию) | скаляр

`Scale factors and cross-coupling` - Масштабные коэффициенты и поперечная муфта
`[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]` (по умолчанию) | матрица 3 на 3

`Measurement bias` - Смещение измерения
`[0 0 0]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

`G-sensitive bias` - Максимальное изменение ставок
`[0 0 0]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

`Update rate (sec)` - Частота обновления
`0` (по умолчанию) | скаляр

`Noise on` Белый шум
`on` (по умолчанию) | `off`

`Noise seeds` - Семена шума
`[23093 23094 23095]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

`Noise power` - Мощность шума
`[0.0001 0.0001 0.0001]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор

`Lower and upper output limits` - Минимальное и максимальное значения угловых скоростей
`[-inf -inf -inf inf inf inf]` (по умолчанию) | шестиэлементный вектор

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™