Three-axis Inertial Measurement Unit
Реализуйте трехосевой инерциальный измерительный блок (IMU)
- Библиотека:
Динамика автомобиля Blockset/Датчики
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
A_b - Фактические ускорения
трехэлементный вектор
Фактические ускорения в фиксированных по телу осях, заданные как трехэлементный вектор, в выбранных модулях.
Типы данных: double
w - Угловые скорости
трехэлементный вектор
Угловые скорости в фиксированных осях тела, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.
Типы данных: double
w_dot - Угловое ускорение
трехэлементный вектор
Угловые ускорения в фиксированных по телу осях, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду за секунду.
Типы данных: double
CG - Расположение центра тяжести
трехэлементный вектор
Расположение центра тяжести, заданное как трехэлементный вектор, в выбранных модулях.
Типы данных: double
g - Сила тяжести
трехэлементный вектор
Сила тяжести в оси тела, заданная как трехэлементный вектор, в выбранных модулях.
Типы данных: double
Выход
A_meas - Измеренные ускорения
трехэлементный вектор
Измеренные ускорения от акселерометра, заданные как трехэлементный вектор, в выбранных модулях.
Типы данных: double
w_meas - Измеренные угловые скорости
трехэлементный вектор
Измеренные угловые скорости от гироскопа, заданные как трехэлементный вектор, в радианах в секунду.
Типы данных: double
Параметры
Units - Модули
Metric (MKS) (по умолчанию) | English
Входной и выходной модули, заданные как:
| Модули | Ускорение | Длина |
|---|---|---|
Metric (MKS)
| Метры в секунду за секунду | Метры |
English
| Футы в секунду за секунду | Ноги |
Программное использование
Параметры блоков: units |
| Тип: Вектор символов |
Значения: 'Metric (MKS)' | 'English' |
По умолчанию: 'Metric (MKS)' |
IMU location - расположение БИНС
[0 0 0] (по умолчанию) | трехэлементный вектор
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]' |
Update rate - Частота обновления
0 (по умолчанию) | реальным, двойным скаляром
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' |
Second order dynamics for accelerometer - Динамика второго порядка
on (по умолчанию) | off
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' |
Accelerometer natural frequency (rad/sec) - Естественная частота акселерометра
190 (по умолчанию) | реальным, двойным скаляром
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.
Accelerometer damping ratio - коэффициент затухания акселерометра
0.707 (по умолчанию) | реальным, двойным скаляром
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.
Accelerometer scale factor and cross-coupling - Масштабный коэффициент и поперечное сцепление
[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1] (по умолчанию) | матрицу 3 на 3
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]' |
Accelerometer measurement bias - Смещение измерения акселерометра
[0 0 0] (по умолчанию) | трехэлементный вектор
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]' |
Accelerometer upper and lower limits - Минимальные и максимальные значения ускорения
[-inf -inf -inf inf inf inf] (по умолчанию) | вектор с шестью элементами
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]' |
Second-order dynamics for gyro - Динамика гироскопа 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' |
Gyro natural frequency (rad/sec) - Естественная частота гироскопа
190 (по умолчанию) | реальным, двойным скаляром
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.
Gyro damping ratio - коэффициент затухания гироскопа
0.707 (по умолчанию) | реальным, двойным скаляром
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.
Gyro scale factors and cross-coupling - Масштабные коэффициенты гироскопа и поперечные связи
[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1] (по умолчанию) | матрицу 3 на 3
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]' |
Gyro measurement bias - Смещение измерения гироскопа
[0 0 0] (по умолчанию) | трехэлементный вектор
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]' |
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_sens |
| Тип: Вектор символов |
| Значения: трехэлементный вектор |
По умолчанию: '[0 0 0]' |
Gyro upper and lower 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]' |
Noise on Белый шум
on (по умолчанию) | off
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' |
Noise seeds - Семена шума
[23093 23094 23095 23096 23097 23098] (по умолчанию) | вектор с шестью элементами
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.
Noise power - Мощность шума
[0.001 0.001 0.001 0.0001 0.0001 0.0001] (по умолчанию) | вектор с шестью элементами
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
Three-axis Accelerometer (Aerospace Blockset) | Three-axis Gyroscope (Aerospace Blockset)