Three-axis Gyroscope

Реализуйте трехосевой гироскоп

Библиотека:
Aerospace Blockset/GNC/Навигация

Описание

Блок Three-Axis Gyroscope реализует гироскоп на каждой из трех осей. Для получения дополнительной информации об измеренных угловых скоростях тела, см. Алгоритмы.

Опционально, чтобы применить дискретизации к входам и динамике блоков наряду с нелинейзацией измеренных угловых скоростей тела, используйте блок Saturation.

Ограничения

В этом блоке не учитываются анизоупругое смещение и эффекты анизоинерционного смещения.
Этот блок не предназначен для моделирования внутренней динамики различных форм инструмента.

Порты

Вход

расширить все

`ω` - Угловые скорости
трехэлементный вектор

Угловые скорости в фиксированных осях тела, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.

Типы данных: double

`G's` - Ускорения
трехэлементный вектор

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

Типы данных: double

Выход

расширить все

`_ωmeas` - Измеренные угловые скорости
трехэлементный вектор

Измеренные угловые скорости от гироскопа, возвращенные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

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

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

Программное использование

Параметры блоков: dtype_g

Тип: Вектор символов

Значения: 'on' | 'off'

По умолчанию: 'on'

`Natural frequency (rad/sec)` - Естественная частота
`190` (по умолчанию) | скаляром

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

Программное использование

Параметры блоков: w_g

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '190'

`Damping ratio` - Коэффициент затухания
`0.707` (по умолчанию) | скаляром

Коэффициент затухания гироскопа, заданная как двойной скаляр.

Программное использование

Параметры блоков: z_g

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: '0.707'

`Scale factors and cross-coupling` - Масштабные коэффициенты и поперечные связи
`[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]` (по умолчанию) | матрицу 3 на 3

Масштабные коэффициенты и перекрестные связи, заданные как матрица 3 на 3, для смещения гироскопа от осей тела и масштабирования ускорений вдоль осей тела.

Программное использование

Параметры блоков: g_sf_cc

Тип: Вектор символов

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

Долгосрочные смещения вдоль осей гироскопа, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.

Программное использование

Параметры блоков: g_bias

Тип: Вектор символов

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 из-за линейного ускорения, заданное как трехэлементный вектор, в радианах в секунду на g-единицу.

Программное использование

Параметры блоков: g_sen

Тип: Вектор символов

Значения: трехэлементный вектор

По умолчанию: '[0 0 0]'

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

Частота обновления гироскопа, заданная как двойной скаляр, в секундах. Частота обновления 0 создает непрерывный гироскоп. Если установлен флажок Noise on, а частота обновления равна 0, блок обновляет шум со скоростью 0,1.

Совет

Если вы:

Обновите это значение параметров до 0 (непрерывно)
Сконфигурируйте решатель с фиксированным шагом для модели

необходимо также установить флажок Automatically handle rate transition for data transfer на панели Solver. Этот флажок позволяет программному обеспечению правильно обрабатывать переходы скорости.

Программное использование

Параметры блоков: g_Ts

Тип: Вектор символов

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

Параметры блоков: g_rand

Тип: Вектор символов

Значения: 'on' | 'off'

По умолчанию: 'on'

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

Скалярные семена для генератора Гауссова шума для каждой оси гироскопа, заданные как трехэлементный вектор.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.

Программное использование

Параметры блоков: g_seeds

Тип: Вектор символов

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 степени (PSD) белого шума для каждой оси гироскопа, заданная в виде трехэлементного вектора, в (рад/с)²/ Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.

Программное использование

Параметры блоков: g_pow

Тип: Вектор символов

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) | вектор с шестью элементами

Три минимальных значения и три максимальных значения угловых скоростей в каждой из осей гироскопа, заданные как вектор с шестью элементами, в радианах в секунду.

Программное использование

Параметры блоков: g_sat

Тип: Вектор символов

Значения: вектор с шестью элементами

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

Алгоритмы

Измеренные угловые скорости тела $({\bar{ω}}_{m e a s})$ включите угловые скорости тела $({\bar{ω}}_{b})$ , ошибки и, опционально, дискретизации и нелинейности сигналов:

${\bar{ω}}_{m e a s} = {\bar{ω}}_{b} \times {\bar{ω}}_{S F C C} + {\bar{ω}}_{b i a s} + G s \times {\bar{ω}}_{g s e n s} + n o i s e$

где ${\bar{ω}}_{S F C C}$ - матрица 3 на 3 масштабирующих коэффициентов на диагонали и членов расхождения в недиагональной, ${\bar{ω}}_{b i a s}$ являются смещениями, (Gs) являются Gs на гироскопе, и ${\bar{ω}}_{g s e n s}$ являются G-чувствительными смещениями.

Ссылки

[1] Rogers, R. M., Applied Mathematics in Integrated Navigation Systems, AIAA Education Series, 2000.

Документация

Three-axis Gyroscope

Описание

Ограничения

Порты

Вход

ω - Угловые скорости трехэлементный вектор

G's - Ускорения трехэлементный вектор

Выход

ωmeas - Измеренные угловые скорости трехэлементный вектор

Параметры

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

Программное использование

Natural frequency (rad/sec) - Естественная частота 190 (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

Damping ratio - Коэффициент затухания 0.707 (по умолчанию) | скаляром

Программное использование

Scale factors and cross-coupling - Масштабные коэффициенты и поперечные связи [1 0 0; 0 1 0; 0 0 1] (по умолчанию) | матрицу 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) | скаляром

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) | вектор с шестью элементами

Программное использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`ω` - Угловые скорости
трехэлементный вектор

`G's` - Ускорения
трехэлементный вектор

`_ωmeas` - Измеренные угловые скорости
трехэлементный вектор

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

`Natural frequency (rad/sec)` - Естественная частота
`190` (по умолчанию) | скаляром

`Damping ratio` - Коэффициент затухания
`0.707` (по умолчанию) | скаляром

`Scale factors and cross-coupling` - Масштабные коэффициенты и поперечные связи
`[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]` (по умолчанию) | матрицу 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) | скаляром

`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) | вектор с шестью элементами

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