Three-axis Inertial Measurement Unit

Реализуйте трехосевой инерциальный измерительный блок (IMU)

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset/GNC/Навигация

  • Three-axis Inertial Measurement Unit block

Описание

Блок Three-Axis Inertial Measurement Unit реализует инерциальный измерительный блок (IMU), содержащий трехосевой акселерометр и трехосевой гироскоп.

Описание уравнений и применение ошибок смотрите в Трехосевом Акселерометре и Трехосевом гироскопе.

Значок Three-axis Inertial Measurement Unit блока отображает входные и выходные модули, выбранные из параметра Units.

Ограничения

  • Вибропендульная ошибка, гистерезис влияет, анизоупругое смещение и анизоинерционное смещение не учитываются в этом блоке.

  • Этот блок не предназначен для моделирования внутренней динамики различных форм инструмента.

Порты

Вход

расширить все

Фактические ускорения в фиксированных по телу осях, заданные как трехэлементный вектор, в модулях, заданных в параметре Units.

Типы данных: double

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

Типы данных: double

Угловые ускорения в фиксированных по телу осях, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду за секунду.

Типы данных: double

Расположение центра тяжести, заданное как трехэлементный вектор, в модулях, заданных в параметре Units.

Типы данных: double

Сила тяжести в оси тела, заданная как трехэлементный вектор, в модулях, заданных в параметре Units.

Типы данных: double

Выход

расширить все

Измеренные ускорения от акселерометра, возвращенные как трехэлементный вектор, в модулях, заданных в параметре Units.

Типы данных: double

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

Типы данных: double

Параметры

расширить все

Входной и выходной модули, заданные как:

МодулиУскорениеДлина
Metric (MKS) Метры в секунду за секундуМетры
English Футы в секунду за секундуНоги

Программное использование

Параметры блоков: units
Тип: Вектор символов
Значения: 'Metric (MKS)' | 'English'
По умолчанию: 'Metric (MKS)'

Местоположение БИНС, который также является расположением группы акселерометров, измеряется от нулевой данной величины (обычно носового) до заднего, справа от вертикальной осевой линии и выше горизонтальной осевой линии. Эта ссылка измерения является той же самой для входного параметра центра тяжести. Модули указаны в модулях, заданных в параметре Units.

Программное использование

Параметры блоков: imu
Тип: Вектор символов
Значения: трехэлементный вектор
По умолчанию: '[0 0 0]'

Частота обновления акселерометра и гироскопа, заданная как двойной скаляр, в секундах. Частота обновления 0 создает непрерывный акселерометр и 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: i_Ts
Тип: Вектор символов
Значения: двойной скаляр
По умолчанию: '0'

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

Программное использование

Параметры блоков: dtype_a
Тип: Вектор символов
Значения: 'on' | 'off'
По умолчанию: 'on'

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Second order dynamics for accelerometer.

Программное использование

Параметры блоков: w_a
Тип: Вектор символов
Значения: двойной скаляр
По умолчанию: '190'

Коэффициент затухания акселерометра, заданная как двойной скаляр, без размерностей.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Second order dynamics for accelerometer.

Программное использование

Параметры блоков: z_a
Тип: Вектор символов
Значения: двойной скаляр
По умолчанию: '0.707'

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

Программное использование

Параметры блоков: a_sf_cc
Тип: Вектор символов
Значения: матрица 3 на 3
По умолчанию: '[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]'

Долгосрочные смещения вдоль осей акселерометра, заданные как трехэлементный вектор, в модулях, заданных в параметре Units.

Программное использование

Параметры блоков: a_bias
Тип: Вектор символов
Значения: трехэлементный вектор
По умолчанию: '[0 0 0]'

Три минимальных значения и три максимальных значения ускорения в каждой из осей акселерометра, заданные как вектор с шестью элементами, в модулях, заданных в параметре Units.

Программное использование

Параметры блоков: a_sat
Тип: Вектор символов
Значения: вектор с шестью элементами
По умолчанию: '[-inf -inf -inf inf inf inf]'

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'

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Second-order dynamics for gyro.

Программное использование

Параметры блоков: w_g
Тип: Вектор символов
Значения: двойной скаляр
По умолчанию: '190'

Коэффициент затухания гироскопа, заданная как двойной скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Second-order dynamics for gyro.

Программное использование

Параметры блоков: z_g
Тип: Вектор символов
Значения: двойной скаляр
По умолчанию: '0.707'

Гироскоп шкалы коэффициенты и перекрестные связи, заданные как матрица 3 на 3, для смещения гироскопа от осей тела и для масштабирования угловых скоростей 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]'

Долгосрочные смещения вдоль осей гироскопа, заданные трехэлементным вектором, в радианах в секунду.

Программное использование

Параметры блоков: g_bias
Тип: Вектор символов
Значения: трехэлементный вектор
По умолчанию: '[0 0 0]'

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

Программное использование

Параметры блоков: g_sens
Тип: Вектор символов
Значения: трехэлементный вектор
По умолчанию: '[0 0 0]'

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]'

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

Программное использование

Параметры блоков: i_rand
Тип: Вектор символов
Значения: 'on' | 'off'
По умолчанию: 'on'

Скалярные семена для генератора Гауссова шума для каждой оси акселерометра и гироскопа, заданные как вектор с шестью элементами.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.

Программное использование

Параметры блоков: i_seeds
Тип: Вектор символов
Значения: вектор с шестью элементами
По умолчанию: '[23093 23094 23095 23096 23097 23098]'

Высота спектральной плотности степени (PSD) белого шума для каждой оси акселерометра и гироскопа, заданная в виде вектора с шестью элементами, в:

  • (м/с2)/Гц, когда Units установлено в Metric (MKS)

  • (футы/с2)/Гц, когда Units установлено в English

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.

Программное использование

Параметры блоков: i_pow
Тип: Вектор символов
Значения: вектор с шестью элементами
По умолчанию: '[0.001 0.001 0.001 0.0001 0.0001 0.0001]'

Ссылки

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

Расширенные возможности

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

.
Представлено до R2006a