Описание модели

Модель состоит из следующих подсистем: система руки Манипулятора, Инверсная кинематика и контроллер, Объединенный интерфейс передачи CAN, Объединенный CAN получает интерфейс, Инверсную кинематику и интерфейс передачи CAN контроллера, и Инверсная кинематика и CAN контроллера получают интерфейс. Каждое соединение и инверсная кинематика и подсистема контроллера составляют узел в шине CAN.

Вводы данных пользователем координаты положения (X, Y и Z в метрах) и ориентация (крен, тангаж и углы рыскания в градусах, в теле 3 2-3-1 последовательность) исполнительного элемента конца. Инверсная кинематика и подсистема контроллера получают обратную связь от датчиков угла поворота шарнира, которые отправляются через шину CAN, и отправляет соответствующие команды в каждый объединенный двигатель через шину CAN, чтобы управлять положением anf ориентация исполнительного элемента конца к значениям ввода данных пользователем.

Удаленная рука манипулятора принята, чтобы быть присоединенной к космическому аппарату в орбите. В результате силой тяжести пропускают.

Система руки манипулятора

Эта подсистема состоит из модели твердого тела удаленной руки манипулятора, смоделированного 2G Simscape Multibody использования. Рука имеет шесть соединений. Каждое соединение приводится в движение двигателем постоянного тока на коробку передач и моделируется с помощью Simscape Основополагающая Библиотека. Каждое соединение также имеет датчик угла поворота шарнира. Данные о датчике в отправленном в шину CAN. Каждый двигатель приводится в действие управляемым источником напряжения. Источники напряжения получают сообщения от шины CAN и применяют напряжение постоянного тока через их терминалы, соответствующие информации в сообщениях.

Инверсная кинематика и контроллер

Инверсная кинематика и подсистема контроллера дальнейшие реализации инверсная кинематика и алгоритм управления. Инверсная кинематика вычисляет желаемые углы поворота шарнира из желаемого положения (X, Y и Z) и ориентация (крен, тангаж и углы рыскания), которые вводятся пользователем. Дискретные ПИД-регуляторы используют значения датчика угла поворота шарнира, которые читаются из шины CAN, чтобы определить напряжение постоянного тока, которое должно быть применено к каждому двигателю, чтобы управлять углами поворота шарнира к требуемым значениям. Значения напряжения постоянного тока отправляются как сообщения в шине CAN.

Объединенный интерфейс передачи CAN

Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы передать значения угла поворота шарнира от соответствующих датчиков в шину CAN.

Объединенный CAN получает интерфейс

Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы получить и распаковать сообщения от шины CAN, которые содержат информацию о напряжениях постоянного тока, которые должны быть применены к управляемым источникам напряжения, соответствующим каждому двигателю.

Инверсная кинематика и интерфейс передачи CAN контроллера

Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы передать моторные сигналы (напряжения постоянного тока, которые должны быть применены через управляемые источники напряжения), вычисленный Инверсной кинематикой и Подсистемой контроллера в шину CAN.

Инверсная кинематика и CAN контроллера получают интерфейс

Эта подсистема состоит из блоков VNT, которые необходимы, чтобы получить сообщения от шины CAN, которые содержат информацию об углах поворота шарнира, которые отправляются датчиками угла поворота шарнира.