exponenta event banner

Модель совместного космического движения

Моделирование движения дерева жесткого тела с учетом входных данных пространства соединения

  • Библиотека:
  • Инструментарий робототехнической системы/Алгоритмы манипуляторов

  • Joint Space Motion Model Block

Описание

Блок модели движения пространства соединения моделирует движение пространства соединения с замкнутым контуром робота-манипулятора, указанное как rigidBodyTree объект. Поведение модели движения определяется Motion Type параметр.

Порты

Вход

развернуть все

n-элементный вектор, представляющий желаемые положения соединений радианов, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр для Computed Torque Control, PD Control, или Independent Joint Motion.

n-элементный вектор, представляющий желаемые скорости соединения радианов в секунду, где n - число нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр для Computed Torque Control, или Independent Joint Motion.

n-элементный вектор, представляющий желаемые скорости соединения радиан в секунду в квадрате, где n - число нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Motion Type параметр для Computed Torque Control, PD Control, или Independent Joint Motion.

Матрица внешних сил 6 на м для m тел в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Show external force input параметр для on.

Продукция

развернуть все

Позиции соединения, выводимые как вектор n-элемента в радианах или метрах, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Скорости соединения, выводимые в виде n-элементного вектора в радианах в секунду или метрах в секунду, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр

Ускорения соединений, выводимые как вектор n-элементов в радианах в квадрате или метрах в квадрате в секунду, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр

Параметры

развернуть все

Модель робота, заданная как rigidBodyTree объект. Можно также импортировать модель робота из файла URDF (Unified Robot Description Formation), используя importrobot.

Модель робота по умолчанию, twoJointRigidBodyTree, - манипулятор с поворотными соединениями и двумя степенями свободы.

Тип движения, определяемый как строковый скалярный или символьный вектор, определяющий поведение объекта в пространстве соединения с замкнутым контуром. Возможны следующие варианты:

  • Computed Torque Control - Компенсирует динамику всего тела и присваивает динамику ошибок, указанную в Natural frequency и Damping ratio параметры.

  • Independent Joint Motion - моделирует каждое соединение как независимую систему второго порядка с использованием динамики ошибок, определенной Natural frequency и Damping ratio параметры.

  • PD Control - Использует пропорционально-производный (PD) контроль на стыках на основании указанного Proportional gain и Derivative gain параметры.

  • Open Loop Dynamics - Отключает входы, кроме FExt если Show external force input включен. Это конфигурация с разомкнутым контуром.

Входы для управления роботизированной системой. Возможны следующие варианты:

  • Damping Ratio / Natural Frequency - Установка собственной частоты с помощью Natural frequency параметр системы в Гц и коэффициент демпфирования с использованием Damping ratio параметр.

  • Step Response - Моделирование на дискретных временных шагах с фиксированным временем отстаивания и перерасходом с использованием Settling time и Overshoot параметры.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Motion Type параметр для Computed Torque Control или Independent Joint Motion.

Применение коэффициента демпфирования к колебаниям системы затухания. Значение 1 приводит к отсутствию демпфирования, тогда как 0 полностью демпфирует систему.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр для Damping Ratio / Natural Frequency.

Частота колебаний системы при отсутствии помех, заданная в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр для Damping Ratio / Natural Frequency.

Время достижения каждым соединением устойчивого состояния, измеренное в секундах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр для Step Response.

Максимальное значение, превышающее целевую позицию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр для Step Response.

Пропорциональное усиление для пропорционально-производного (PD) управления, заданного как скалярная или n-by-n матрица, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр для PD Control.

Коэффициент усиления производной для пропорционально-производного (PD) управления, определяемый как скалярная или n-by-n матрица, где n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект Rigid body tree параметр

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specification format параметр для PD Control.

Включить этот параметр для ввода внешних сил с помощью FExt порт.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Motion Type параметр для Computed Torque Control, PD Control, или Open Loop Dynamics.

Начальные положения соединения, заданные как вектор n-элемента или скаляр в радианах. n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект в Rigid body tree параметр.

Начальные скорости соединения, определяемые как вектор n-элемента или скаляр в радианах в секунду. n - количество нефиксированных соединений в rigidBodyTree объект в Rigid body tree параметр.

  • Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB ®. Дополнительные сведения см. в разделе Режимы моделирования (Simulink).

  • Code generation - Моделирование модели с использованием сгенерированного кода C. При первом запуске моделирования Simulink ® генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования, если модель не изменяется.

Настраиваемый: Нет

Ссылки

[1] Крейг, Джон Дж. Введение в робототехнику: механика и управление. Upper Saddle River, Нью-Джерси: Pearson Education, 2005.

[2] Спонг, Марк У., Сет Хатчинсон и Матхукумалли Видьясагар. Моделирование роботов и управление ими. Хобокен, Нью-Джерси: Уайли, 2006.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2019b