Полиномиальная траектория

Формирование полиномиальных траекторий через ППМ

Библиотека:
Инструментарий робототехнической системы/Утилиты

Описание

Блок Полиномиальная траектория (Polynomial Trajectory) генерирует траектории для прохождения через ППМ в заданные моменты времени с использованием кубических, квинтических или B-сплайновых многочленов. Блок выводит положения, скорости и ускорения для достижения этой траектории на основе входного значения Time. Для многочленов B-сплайна ППМ фактически определяют управляющие точки для выпуклого корпуса B-сплайна вместо фактических ППМ, но первая и последняя ППМ по-прежнему выполняются.

Начальное и конечное значения сохраняются постоянными за пределами периода времени, определенного в пунктах времени.

Порты

Вход

развернуть все

`Time` - Момент времени по траектории
скаляр | вектор

Точка времени вдоль траектории, заданная как скаляр или вектор. Как правило, если это значение задано как скаляр, оно синхронизируется со временем моделирования и используется для указания момента времени для выборки траектории. Блок выводит вектор переменных траектории в этот момент времени. Если время задано как вектор, блок выводит матрицу с каждым столбцом, соответствующим каждому элементу вектора.

Типы данных: single | double

`Waypoints` - Положения ППМ по траектории
Матрица n-by-p

Положения ППМ траектории в заданные моменты времени, определенные как матрица n-by-p, где n - размерность траектории, а p - количество ППМ. Если указать метод как B-splineэти ППМ фактически определяют контрольные точки для выпуклого корпуса B-шлица, но первый и последний ППМ все еще выполняются.

Зависимости

Чтобы включить этот ввод, установите для параметра «Источник ППМ» значение External.

`TimePoints` - Временные точки для ППМ траектории
вектор p-элемента

Временные точки для ППМ траектории, заданные как вектор p-элемента.

Зависимости

Чтобы включить этот ввод, установите для параметра «Источник ППМ» значение External.

`VelBC` - Граничные условия скорости для ППМ
Матрица n-by-p

Граничные условия скорости для ППМ, заданные как матрица n-by-p. Каждая строка соответствует скорости в каждой из p ППМ для соответствующей переменной на траектории.

Зависимости

Чтобы включить этот ввод, установите для параметра Метод значение Cubic Polynomial или Quintic Polynomial и источник параметров для External.

`AccelBC` - Граничные условия ускорения для траектории
Матрица n-by-p

Граничные условия ускорения для ППМ, заданные как матрица n-by-p. Каждая строка соответствует ускорению в каждой из p ППМ для соответствующей переменной на траектории.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Method значение Quintic Polynomial и источник параметров для External.

Продукция

развернуть все

`q` - Положение траектории
скаляр | вектор | матрица

Положение траектории, определяемое как скаляр, вектор или матрица. Если задать скаляр для ввода Time с n-мерной траекторией, то выводом будет вектор с n элементами. Если для ввода Time задан вектор из m элементов, то выводом будет матрица n-by-m.

Типы данных: single | double

`qd` - Скорость траектории
скаляр | вектор | матрица

Скорость траектории, заданная как скаляр, вектор или матрица. Если задать скаляр для ввода Time с n-мерной траекторией, то выводом будет вектор с n элементами. Если для ввода Time задан вектор из m элементов, то выводом будет матрица n-by-m.

Типы данных: single | double

`qdd` - Ускорение траектории
скаляр | вектор | матрица

Ускорение траектории, определяемое как скаляр, вектор или матрица. Если задать скаляр для ввода Time с n-мерной траекторией, то выводом будет вектор с n элементами. Если для ввода Time задан вектор из m элементов, то выводом будет матрица n-by-m.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Waypoint source` - Источник для ППМ
`Internal` (по умолчанию) | `External`

Определить External задание параметров точек ППМ и точек времени в качестве входных данных блока вместо параметров блока.

`Waypoints` - Положения ППМ по траектории
Матрица n-by-p

Зависимости

Чтобы задать этот параметр в маске блока, задайте для параметра «Источник ППМ» значение Internal.

`Time points` - Временные точки для ППМ траектории
вектор p-элемента

Временные точки для ППМ траектории, заданные как вектор p-элемента, где p - количество ППМ.

Зависимости

Чтобы задать этот параметр в маске блока, задайте для параметра «Источник ППМ» значение Internal.

`Method` - Способ формирования траектории
`Cubic Polynomial` (по умолчанию) | `Quintic Polynomial` | `B-Spline`

Метод формирования траектории, указанный как Cubic Polynomial, Quintic Polynomial, или B-Spline.

`Parameter source` - Источник для ППМ
`Internal` (по умолчанию) | `External`

Определить External задание граничных условий скорости и граничных условий ускорения в качестве входных параметров блока вместо параметров блока.

`Velocity boundary conditions` - Граничные условия скорости для ППМ
`zeroes(2,5)` (по умолчанию) | n-by-p матрица

Зависимости

Чтобы включить этот ввод, установите для параметра Метод значение Cubic Polynomial или Quintic Polynomial.

`Acceleration boundary conditions` - Граничные условия ускорения для траектории
Матрица n-by-p

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Method значение Quintic Polynomial.

`Simulate using` - Тип выполняемого моделирования
`Interpreted execution` (по умолчанию) | `Code generation`

Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB ®. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более низкую скорость моделирования, чемCode generation. В этом режиме можно отладить исходный код блока.
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. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующего моделирования сравнима сInterpreted execution.

Примеры модели

Создать кубическую полиномиальную траекторию

Создайте кубическую полиномиальную траекторию с помощью блока Полиномиальная траектория (Polynomial Trajectory).

Формирование траектории B-сплайна

Создайте траекторию B-сплайна с помощью блока «Полиномиальная траектория».

Ссылки

[1] Фарин, Джеральд Э. Кривые и поверхности для автоматизированного геометрического проектирования: практическое руководство. Сан-Диего, Калифорния: Академическая пресса, 1993.

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки

Траектория вращения | Преобразовать траекторию | Траектория трапециевидного профиля скорости

Функции

bsplinepolytraj | cubicpolytraj | quinticpolytraj | rottraj | transformtraj | trapveltraj

Представлен в R2019a

Документация

Полиномиальная траектория

Описание

Порты

Вход

Time - Момент времени по траектории скаляр | вектор

Waypoints - Положения ППМ по траектории Матрица n-by-p

Зависимости

TimePoints - Временные точки для ППМ траектории вектор p-элемента

Зависимости

VelBC - Граничные условия скорости для ППМ Матрица n-by-p

Зависимости

AccelBC - Граничные условия ускорения для траектории Матрица n-by-p

Зависимости

Продукция

q - Положение траектории скаляр | вектор | матрица

qd - Скорость траектории скаляр | вектор | матрица

qdd - Ускорение траектории скаляр | вектор | матрица

Параметры

Waypoint source - Источник для ППМ Internal (по умолчанию) | External

Waypoints - Положения ППМ по траектории Матрица n-by-p

Зависимости

Time points - Временные точки для ППМ траектории вектор p-элемента

Зависимости

Method - Способ формирования траектории Cubic Polynomial (по умолчанию) | Quintic Polynomial | B-Spline

Parameter source - Источник для ППМ Internal (по умолчанию) | External

Velocity boundary conditions - Граничные условия скорости для ППМ zeroes(2,5) (по умолчанию) | n-by-p матрица

Зависимости

Acceleration boundary conditions - Граничные условия ускорения для траектории Матрица n-by-p

Зависимости

Simulate using - Тип выполняемого моделирования Interpreted execution (по умолчанию) | Code generation

Примеры модели

Создать кубическую полиномиальную траекторию

Формирование траектории B-сплайна

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки

Функции

Документация по инструментам робототехнической системы

Поддержка

`Time` - Момент времени по траектории
скаляр | вектор

`Waypoints` - Положения ППМ по траектории
Матрица n-by-p

`TimePoints` - Временные точки для ППМ траектории
вектор p-элемента

`VelBC` - Граничные условия скорости для ППМ
Матрица n-by-p

`AccelBC` - Граничные условия ускорения для траектории
Матрица n-by-p

`q` - Положение траектории
скаляр | вектор | матрица

`qd` - Скорость траектории
скаляр | вектор | матрица

`qdd` - Ускорение траектории
скаляр | вектор | матрица

`Waypoint source` - Источник для ППМ
`Internal` (по умолчанию) | `External`

`Waypoints` - Положения ППМ по траектории
Матрица n-by-p

`Time points` - Временные точки для ППМ траектории
вектор p-элемента

`Method` - Способ формирования траектории
`Cubic Polynomial` (по умолчанию) | `Quintic Polynomial` | `B-Spline`

`Parameter source` - Источник для ППМ
`Internal` (по умолчанию) | `External`

`Velocity boundary conditions` - Граничные условия скорости для ППМ
`zeroes(2,5)` (по умолчанию) | n-by-p матрица

`Acceleration boundary conditions` - Граничные условия ускорения для траектории
Матрица n-by-p

`Simulate using` - Тип выполняемого моделирования
`Interpreted execution` (по умолчанию) | `Code generation`

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