Three-axis Inertial Measurement Unit

Реализуйте трехосевой инерциальный измерительный блок (IMU)

  • Библиотека:
  • Динамика автомобиля Blockset/Датчики

  • 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 применения ошибок см. в Трехосевом акселерометре (Aerospace Blockset) и Трехосевом гироскопе (Aerospace Blockset).

Ограничения

  • В этом блоке не учитываются вибропендульная ошибка, влияния, анизоупругое смещение и анизоинерционное смещение.

  • 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 выбранных модулях.

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 выбранных модулях.

Типы данных: double

Сила тяжести в оси тела, заданная как трехэлементный вектор, в выбранных модулях.

Типы данных: double

Выход

расширить все

Измеренные ускорения от акселерометра, заданные как трехэлементный вектор, в выбранных модулях.

Типы данных: double

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

Типы данных: double

Параметры

расширить все

Главный

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)'

Расположение БИНС, который также является местом расположения группы акселерометров, от центра тяжести транспортного средства, вдоль фиксированной оси автомобиля. Эта ссылка измерения является той же самой для входного параметра центра тяжести. Единицы модулей указаны в выбранных модулях измерения длины.

Программное использование

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

Частота обновления акселерометра и гироскопа, заданная как действительный, двойной скаляр, в секундах. Частота обновления 0 создает непрерывный акселерометр и непрерывный гироскоп. Если вы выбираете параметр Noise on, и частота обновления 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: a_Ts
Тип: Вектор символов
Значения: действительный, двойной скаляр
По умолчанию: '0'
Акселерометр

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 действительный, двойной скаляр, в радианах в секунду.

Программное использование

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

Зависимости

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

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

Программное использование

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

Зависимости

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

Масштабный коэффициент и поперечное сцепление, 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 выбранных модулях ускорения.

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 выбранных модулях ускорения.

Программное использование

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

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 действительный, двойной скаляр, в радианах в секунду.

Программное использование

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

Зависимости

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

Коэффициент затухания гироскопа, заданный как действительная двойная шкала, без размерностей.

Программное использование

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

Зависимости

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

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]'
Шум

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

Программное использование

Параметры блоков: a_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.

Программное использование

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.

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

  • (м/с2)/Гц для Metric (MKS)

  • (футы/с2)/Гц для English

Программное использование

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Noise on.

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 ®

.

См. также

(Aerospace Blockset) | (Aerospace Blockset)

Введенный в R2020a