В Simscape™ Multibody™ можно определить пространственное соотношение между двумя кадрами, используя два типа блоков:
Датчик преобразования (Transform Sensor) - распознает пространственное соотношение между любыми двумя кадрами в модели. Параметры, которые можно определить с помощью этого блока, включают положение, скорость и ускорение линейного и углового типов. Этот блок обеспечивает наиболее широкие возможности обнаружения движения в библиотеках Simscape Multibody.
Блоки соединения (Joint block) - определяет пространственное соотношение между базовым и ведомым кадрами блока соединения. Параметры, которые можно определить с помощью блока соединения, включают положение и первые две производные времени (скорость и ускорение) для каждого примитива соединения.
Эти блоки выводят физический сигнал для каждого указанного измерения. Выходные данные датчиков этих блоков можно использовать для анализа или в качестве входных данных системы управления в модели.
Для определения пространственного соотношения между базовым и ведомым кадрами блока соединения можно использовать сам блок соединения. Для каждого примитива соединения в диалоговом окне имеется меню «Зондирование» с основными параметрами, которые можно измерить. Эти параметры включают в себя положение, скорость и ускорение рамы толкателя относительно базовой рамы. Если в меню датчиков диалогового окна не указаны параметры, которые требуется определить, используйте блок «Преобразовать датчик». См. раздел Определение пространственных взаимосвязей между произвольными кадрами.
Чувствительная способность соединительного блока ограничена основаниями и ведомыми рамами этого соединительного блока. Каждое измерение обеспечивает значение параметра для рамы толкателя соединения относительно рамы основания соединения. При обнаружении пространственной взаимосвязи с примитивом сферического соединения можно также выбрать кадр для разрешения измерения в. Чтобы определить пространственное соотношение между любыми другими двумя кадрами, используйте блок датчика преобразования.
Если примитив соединения имеет вращательный или сферический тип, параметры соответствуют углу поворота, угловой скорости и угловому ускорению соответственно. Если примитив соединения имеет призматический тип, параметры соответствуют расстоянию смещения, линейной скорости и линейному ускорению соответственно.
Независимо от типа примитива соединения каждый выбранный параметр применяется только к примитиву соединения, которому он принадлежит. Например, при выборе пункта «Положение» в меню «Z Revolute Primitive (Rz) > Sensing» открывается порт физического сигнала, который выводит угол поворота кадра толкателя относительно базового кадра вокруг оси Z базового кадра.
В таблице перечислены метки портов для каждого параметра, который можно определить с помощью блока соединения. Первый столбец таблицы определяет параметры, которые можно выбрать. Остальные три столбца определяют метки портов для трех простых меню соединения, которые могут содержаться в диалоговом окне: «Сферический», «Вращающийся» и «Призматический».
Примечание
Описания параметров см. на страницах ссылок для блоков «Сферическое соединение», «Поворотное соединение» и «Призматическое соединение».
| Параметр | Сферический | Закрученный назад | Призматический |
|---|---|---|---|
| Положение | Q | q | p |
| Скорость | w | w | v |
| Скорость (X/Y/Z) | wx/wy/wz | Н/Д | Н/Д |
| Ускорение | b | b | a |
| Ускорение (X/Y/Z) | bx/by/bz | Н/Д | Н/Д |
Блок соединения может содержать множество поворотных и призматических примитивов соединения. Для блоков с несколькими примитивами одного типа метки портов содержат дополнительную букву, идентифицирующую ось примитива соединения. Например, метка порта Position для призматического примитива Z блока декартового соединения имеет значение pz.
Чтобы выбрать параметры пространственных отношений, которые требуется определить:
Откройте диалоговое окно для блока соединения, чтобы определить пространственное соотношение.
В меню «Датчик» диалогового окна блока выберите параметры для считывания.
Блок предоставляет один физический сигнальный порт для каждого выбранного параметра. Метка каждого порта определяет параметр, выводимый портом.
Для определения пространственного соотношения между двумя произвольными кадрами в модели используется блок «Трансформировать сенсор». Диалоговое окно этого блока содержит набор меню, которые можно использовать для выбора параметров для считывания. Эти параметры включают положение, скорость и ускорение линейного и углового типов.
Каждое измерение обеспечивает значение параметра для кадра толкателя относительно базового кадра, разрешенного в выбранном кадре измерения. К любым двум кадрам в модели можно подключить порты базового и ведомого кадров блока Transform Sensor. Чтобы измерить параметр для другого кадра, подключите порт кадра толкателя к линии или порту кадра, который идентифицирует этот кадр. Аналогично, чтобы измерить параметр для того же кадра, но по отношению к другому кадру, подключите порт базового кадра к линии или порту кадра, который идентифицирует этот кадр. Наконец, чтобы разрешить измерение в другом кадре, выберите другой кадр измерения в диалоговом окне блока. Дополнительные сведения о кадрах измерения см. в разделе Выбор кадра измерения. Дополнительные сведения о линиях кадров и портах см. в разделе Работа с кадрами.
Выбор параметра в диалоговом окне блока открывает соответствующий порт физического сигнала в блоке. Этот порт используется для вывода измерений для этого параметра. Для идентификации порта, связанного с каждым параметром, каждый порт использует уникальную метку.
В таблице перечислены метки портов для каждого измеряемого углового параметра. Первый столбец таблицы определяет параметры, которые можно выбрать. Остальные три столбца определяют метки портов для трех меню угловых параметров в диалоговом окне: «Поворот», «Угловая скорость» и «Угловое ускорение». Некоторые параметры принадлежат одному меню, но не другим. N/A определяет параметры, которые не принадлежат данному меню, например, Угол, который отсутствует в угловой скорости.
Примечание
Описание параметров см. на справочной странице датчика преобразования.
| Параметр | Вращение | Угловая скорость | Угловое ускорение |
|---|---|---|---|
| Угол | q | Н/Д | Н/Д |
| Ось | axs | Н/Д | Н/Д |
| Кватернион | Q | Qd | Qdd |
| Преобразовать | R | Ул. | Rdd |
| Омега X/Омега Y/Омега Z | Н/Д | wx/wy/wz | Н/Д |
| Альфа X/Альфа Y/Альфа Z | Н/Д | Н/Д | bx/by/bz |
В таблице перечислены метки портов для каждого линейного параметра, который можно определить. Как и в предыдущей таблице, первый столбец определяет параметры, которые можно выбрать. Остальные три столбца определяют метки портов для трех меню линейных параметров в диалоговом окне «Перемещение», «Скорость» и «Ускорение».
| Параметр | Порт вращения | Порт угловой скорости | Порт углового ускорения |
|---|---|---|---|
| X/Y/Z | x/y/z | vx/vy/vz | ax/ay/az |
| Радиус | радиус | vrad | Арад |
| Азимут | azm | vazm | aazm |
| Расстояние | dst | vdst | adst |
| Склонность | inc | vinc | ainc |
Чтобы выбрать параметры пространственных отношений, которые требуется определить:
Откройте диалоговое окно Трансформировать датчик (Transform Sensor).
Разверните меню для группы параметров, к которой принадлежит этот параметр.
Например, поворот для параметра «Угол».
Установите флажок для этого параметра.
Блок предоставляет один физический сигнальный порт для каждого выбранного параметра. Метка каждого порта определяет параметр, выводимый портом.