指导模型gydF4y2Ba
库:gydF4y2Ba
无人机工具箱/算法gydF4y2Ba
描述gydF4y2Ba
的gydF4y2Ba指导模型gydF4y2Ba块代表一个小型无人机(UAV)指导模型估计无人机状态基于控制和环境输入。该模型近似的行为由一个自动驾驶仪控制器组成的闭环系统和固定翼或multirotor 3 - d运动的运动学模型。使用此块作为一个降维指导模型来模拟你的固定翼或multirotor无人机。指定gydF4y2BaModelTypegydF4y2Ba选择你的无人机类型。使用gydF4y2Ba初始状态gydF4y2Ba选项卡指定初始状态的无人机根据模型类型。的gydF4y2Ba配置gydF4y2Ba标签定义了无人机的控制参数和物理参数。gydF4y2Ba
港口gydF4y2Ba
输入gydF4y2Ba
控制gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba控制命令gydF4y2Ba
公共汽车gydF4y2Ba
控制命令发送到无人机模型,指定为一辆公共汽车。指定的名称输入总线gydF4y2Ba输入/输出总线名称gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
multirotor无人机,模型是近似作为单独的PD控制器对每个命令。公共汽车的元素控制命令:gydF4y2Ba
卷gydF4y2Ba
——横摇角弧度。gydF4y2Ba球场gydF4y2Ba
——螺旋角弧度。gydF4y2BaYawRategydF4y2Ba
-偏航率弧度每秒。(D = 0。P控制器)gydF4y2Ba推力gydF4y2Ba
——垂直推力无人机的牛顿。(D = 0。P控制器)gydF4y2Ba
固定翼无人机的模型假定下的无人机飞行协调转弯的情况。指导模型方程假设零侧滑。公共汽车的元素是:gydF4y2Ba
高度gydF4y2Ba
——米高度离地面。gydF4y2Ba空速gydF4y2Ba
——无人机在米每秒的速度相对于风。gydF4y2BaRollAnglegydF4y2Ba
——沿着身体向前轴横摇角弧度。由于协调转弯状态,航向角速率是基于卷角。gydF4y2Ba
环境gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba环境输入gydF4y2Ba
公共汽车gydF4y2Ba
环境输入指定为一辆公共汽车。该模型弥补了这些环境输入当试图实现指挥控制。gydF4y2Ba
固定翼无人机,总线的元素gydF4y2BaWindNorthgydF4y2Ba
,gydF4y2BaWindEastgydF4y2Ba
,gydF4y2BaWindDowngydF4y2Ba
,gydF4y2Ba重力gydF4y2Ba
。风速在米每秒的速度和消极指向相反的方向。gydF4y2Ba重力gydF4y2Ba
是米每秒的平方。gydF4y2Ba
multirotor无人机,总线的唯一元素gydF4y2Ba重力gydF4y2Ba
在米每秒的平方。gydF4y2Ba
数据类型:gydF4y2Ba公共汽车gydF4y2Ba
输出gydF4y2Ba
状态gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba模拟无人机状态gydF4y2Ba
公共汽车gydF4y2Ba
模拟无人机状态,作为一辆公共汽车返回。块使用gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba
输入与指导模型方程来模拟无人机的状态。gydF4y2Ba
multirotor无人机的状态是一个五行总线:gydF4y2Ba
WorldPositiongydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
[x y z]gydF4y2Ba
在米。gydF4y2BaWorldVelocitygydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
(vx v vz)gydF4y2Ba
在米每秒。gydF4y2BaEulerZYXgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
(ψφθ)gydF4y2Ba
欧拉角的弧度。gydF4y2BaBodyAngularRateRPYgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
(r p q)gydF4y2Ba
在弧度每秒gydF4y2BaxyzgydF4y2Ba
无人机的相互重合。gydF4y2Ba推力gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
在牛顿。gydF4y2Ba
固定翼无人机的状态是一个eight-element总线:gydF4y2Ba
北gydF4y2Ba——米位置在北方向。gydF4y2Ba
东gydF4y2Ba——米位置在东方向。gydF4y2Ba
高度gydF4y2Ba——地面在米高。gydF4y2Ba
空速gydF4y2Ba——米每秒的速度相对于风。gydF4y2Ba
HeadingAnglegydF4y2Ba——地面速度和北方向夹角弧度。gydF4y2Ba
FlightPathAnglegydF4y2Ba-夹角地面速度和东北面弧度。gydF4y2Ba
RollAnglegydF4y2Ba——沿着身体转动角gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在弧度每秒。gydF4y2Ba
RollAngleRategydF4y2Ba——沿着身体旋转角速度gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在弧度每秒。gydF4y2Ba
数据类型:gydF4y2Ba公共汽车gydF4y2Ba
参数gydF4y2Ba
ModelTypegydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba无人机指导模型类型gydF4y2Ba
MultirotorGuidancegydF4y2Ba
(默认)|gydF4y2BaFixedWingGuidancegydF4y2Ba
无人机指导模型类型,指定为gydF4y2BaMultirotorGuidancegydF4y2Ba
或gydF4y2BaFixedWingGuidancegydF4y2Ba
。模型类型决定了无人机的元素gydF4y2Ba状态gydF4y2Ba
和所需的gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba
输入。gydF4y2Ba
可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba
数据类型gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba输入和输出数值数据类型gydF4y2Ba
双gydF4y2Ba
(默认)|gydF4y2Ba单gydF4y2Ba
输入和输出数值数据类型,指定为gydF4y2Ba双gydF4y2Ba
或gydF4y2Ba单gydF4y2Ba
。选择数据类型基于可能的软件或硬件的限制。gydF4y2Ba
可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba
模拟使用gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba类型的模拟运行gydF4y2Ba
解释执行gydF4y2Ba
(默认)|gydF4y2Ba代码生成gydF4y2Ba
代码生成gydF4y2Ba
使用生成的C代码,模拟模型。第一次运行模拟,仿真软件万博1manbetxgydF4y2Ba®gydF4y2Ba生成C代码块。为后续模拟C代码重用,只要不改变模型。这个选项需要额外的启动时间,但是随后的模拟的速度相当gydF4y2Ba解释执行gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba解释执行gydF4y2Ba
——使用MATLAB模拟模型gydF4y2Ba®gydF4y2Ba翻译。这个选项可以缩短启动时间,但较慢的仿真速度比gydF4y2Ba代码生成gydF4y2Ba
。在这种模式下,你可以调试的源代码。gydF4y2Ba
可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba
初始状态gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba初始无人机状态选项卡gydF4y2Ba
多个表条目gydF4y2Ba
初始无人机状态选项卡中,指定为多个表条目。在这个选项卡nontunable所有条目。gydF4y2Ba
multirotor无人机的初始状态是:gydF4y2Ba
世界的位置gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
[x y z]gydF4y2Ba
在米。gydF4y2Ba世界的速度gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
(vx v vz)gydF4y2Ba
在米每秒。gydF4y2Ba欧拉角(ZYX股票)gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
(ψφθ)gydF4y2Ba
在弧度。gydF4y2Ba身体消瘦率gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
[p q r]gydF4y2Ba
在弧度每秒。gydF4y2Ba推力gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
在牛顿。gydF4y2Ba
固定翼无人机的初始状态是:gydF4y2Ba
北gydF4y2Ba——米位置在北方向。gydF4y2Ba
东gydF4y2Ba——米位置在东方向。gydF4y2Ba
高度gydF4y2Ba——地面在米高。gydF4y2Ba
空气速度gydF4y2Ba——米每秒的速度相对于风。gydF4y2Ba
航向角gydF4y2Ba——地面速度和北方向夹角弧度。gydF4y2Ba
飞行路线角gydF4y2Ba-夹角地面速度和东北面弧度。gydF4y2Ba
横摇角gydF4y2Ba——沿着身体转动角gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在弧度每秒。gydF4y2Ba
横摇角速率gydF4y2Ba——沿着身体旋转角速度gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在弧度每秒。gydF4y2Ba
可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba
配置gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba无人机控制器配置选项卡gydF4y2Ba
多个表条目gydF4y2Ba
无人机控制器配置选项卡,指定为多个表条目。这个选项卡允许您配置的参数内部控制行为的无人机。指定比例(P)和微分(D)收益的动态模型和无人机在公斤(multirotor)。gydF4y2Ba
multirotor无人机的参数:gydF4y2Ba
PD卷gydF4y2Ba
PD球场gydF4y2Ba
P YawRategydF4y2Ba
P推力gydF4y2Ba
质量gydF4y2Ba(公斤)gydF4y2Ba
固定翼无人机的参数是:gydF4y2Ba
P高度gydF4y2Ba
P飞行路线角gydF4y2Ba
PD卷gydF4y2Ba
P空气速度gydF4y2Ba
最小/最大飞行路线角gydF4y2Ba(gydF4y2Ba
(最小最大)gydF4y2Ba
角的弧度)gydF4y2Ba
可调:gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba
输入/输出总线名称gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba万博1manbetx仿真软件总线信号名称标签gydF4y2Ba
多个特征向量的条目gydF4y2Ba
万博1manbetx仿真软件总线信号名称选项卡中,指定为特征向量的多个条目。这些公共汽车有一个默认名称基于无人机模型和输入类型。使用多个指导模型在相同的仿真软件模型,指定不同的总线名称不相交。万博1manbetx在这个选项卡nontunable所有条目。gydF4y2Ba
更多关于gydF4y2Ba
无人机坐标系统gydF4y2Ba
无人机工具箱™使用North-East-Down (NED)坐标系统惯例,有时也称为局部切平面(LTP)。无人机位置向量由三个数字的位置沿着northern-axis eastern-axis和垂直位置。元素符合右手法则,结果在负高度增益。gydF4y2Ba
地平面,或地球框架(飞机,D = 0),被认为是一个惯性平面是平的基础上,对小型无人机控制操作区域。大地坐标系坐标是(gydF4y2BaxgydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BaygydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2BaegydF4y2Ba]。无人机的车身骨架相连的质心坐标(gydF4y2BaxgydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BaygydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2BabgydF4y2Ba]。gydF4y2BaxgydF4y2BabgydF4y2Ba是首选的前进方向无人机,gydF4y2BazgydF4y2BabgydF4y2Ba是垂直于这个平面点向下时,无人机在完美的旅行水平飞行。gydF4y2Ba
无人机的方向(车身骨架)中指定ZYX股票欧拉角。从地球坐标系转换到身体框架,我们第一次旋转gydF4y2BazgydF4y2BaegydF4y2Ba设在偏航角,gydF4y2BaψgydF4y2Ba。然后,旋转中间gydF4y2BaygydF4y2Ba设在螺旋角,gydF4y2BaϕgydF4y2Ba。然后,旋转中间gydF4y2BaxgydF4y2Ba设在横摇角,gydF4y2BaϴgydF4y2Ba。gydF4y2Ba
无人机由[的角速度gydF4y2BapgydF4y2Ba,gydF4y2Ba问gydF4y2Ba,gydF4y2BargydF4y2Ba)对身体轴,(gydF4y2BaxgydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BaygydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2BabgydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
无人机固定翼指导模型方程gydF4y2Ba
固定翼无人机,用于定义以下方程无人机的指导模型。使用gydF4y2Ba导数gydF4y2Ba
函数计算对无人机的使用这些控制方程。指定输入使用gydF4y2Ba状态gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba
功能。gydF4y2Ba
无人机的位置在地球坐标系(gydF4y2BaxgydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BaygydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BahgydF4y2Ba与航向角方向,飞行路线角,和滚动角,gydF4y2BaχgydF4y2Ba,gydF4y2BaγgydF4y2Ba,gydF4y2BaϕgydF4y2Ba在弧度。gydF4y2Ba
模型假设无人机飞行协调转弯的条件下,与零侧滑。自动驾驶仪控制速度、高度和横摇角。相应的运动方程是:gydF4y2Ba
VgydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BaVgydF4y2BaggydF4y2Ba表示无人机空中和地面的速度。gydF4y2Ba
风速被指定为(gydF4y2BaVgydF4y2BawgydF4y2BangydF4y2Ba,gydF4y2BaVgydF4y2BawgydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BaVgydF4y2BawgydF4y2BadgydF4y2Ba)的北部,东部,向下的方向。为这些输入生成的结构,使用gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba
函数。gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba*gydF4y2Ba是控制器的收益。指定这些收益,使用gydF4y2Ba配置gydF4y2Ba
财产的gydF4y2BafixedwinggydF4y2Ba
对象。gydF4y2Ba
从这些控制方程,该模型给出了以下变量:gydF4y2Ba
这些变量的输出相匹配gydF4y2Ba状态gydF4y2Ba
函数。gydF4y2Ba
无人机Multirotor指导模型方程gydF4y2Ba
multirotors,下列方程用于定义无人机的指导模型。计算对无人机的国家使用这些控制方程,使用gydF4y2Ba导数gydF4y2Ba
函数。指定输入用gydF4y2Ba状态gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
无人机的位置在地球坐标系(gydF4y2BaxgydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BaygydF4y2BaegydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2BaegydF4y2BaZYX股票]取向为欧拉角,gydF4y2BaψgydF4y2Ba,gydF4y2BaϴgydF4y2Ba,gydF4y2BaϕgydF4y2Ba在弧度。角速度是(gydF4y2BapgydF4y2Ba,gydF4y2Ba问gydF4y2Ba,gydF4y2BargydF4y2Ba在弧度每秒。gydF4y2Ba
无人机主体框架以坐标为(gydF4y2BaxgydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BaygydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BazgydF4y2BabgydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
旋转的旋转矩阵向量从车底架到世界坐标系:gydF4y2Ba
因为(gydF4y2BaxgydF4y2Ba)和罪恶(gydF4y2BaxgydF4y2Ba),缩写为gydF4y2BacgydF4y2BaxgydF4y2Ba和gydF4y2Ba年代gydF4y2BaxgydF4y2Ba。gydF4y2Ba
无人机的加速度在地球质心坐标是由:gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba无人机的质量,gydF4y2BaggydF4y2Ba是重力,gydF4y2BaFgydF4y2Ba推力gydF4y2Ba由螺旋桨的力应用于multirotor沿着-gydF4y2BazgydF4y2BabgydF4y2Ba轴(点向上水平姿势)。gydF4y2Ba
闭环roll-pitch态度控制器2的行为来近似独立的PD控制器两个旋转角度,独立和2 P控制器偏航率和推力。角速度、角加速度和推力是由:gydF4y2Ba
该模型假设自动驾驶仪的吩咐,音高,偏航率,gydF4y2Ba和一个命令总推力,gydF4y2BaFgydF4y2BacgydF4y2Ba推力gydF4y2Ba。指定生成这些输入结构gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
P和D控制输入指定为收益gydF4y2BaKPgydF4y2BaαgydF4y2Ba和gydF4y2BaKDgydF4y2BaαgydF4y2Ba,在那里gydF4y2BaαgydF4y2Ba旋转角或推力。这些成果连同无人机质量,gydF4y2Ba米gydF4y2Ba中指定的gydF4y2Ba配置gydF4y2Ba
财产的gydF4y2BamultirotorgydF4y2Ba
对象。gydF4y2Ba
从这些控制方程,该模型给出了以下变量:gydF4y2Ba
这些变量的输出相匹配gydF4y2Ba状态gydF4y2Ba
函数。gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba
[1]兰德尔w .胡子和蒂莫西·w·McLain。“第九章”。gydF4y2Ba小型无人机理论和实践gydF4y2BaNJ:普林斯顿大学出版社,2012年。gydF4y2Ba
[2]悟道,丹尼尔和Nathan迈克尔。“轨迹生成和控制精确的咄咄逼人和表演动作。”gydF4y2Ba国际机器人研究杂志》上gydF4y2Ba。2012年,页664 - 74。gydF4y2Ba
扩展功能gydF4y2Ba
C / c++代码生成gydF4y2Ba
使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。万博1manbetxgydF4y2Ba
版本历史gydF4y2Ba
介绍了R2018bgydF4y2Ba
另请参阅gydF4y2Ba
功能gydF4y2Ba
数值gydF4y2Ba
|gydF4y2Ba控制gydF4y2Ba
|gydF4y2Ba导数gydF4y2Ba
|gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba
|gydF4y2Ba状态gydF4y2Ba
|gydF4y2BaplotTransformsgydF4y2Ba
对象gydF4y2Ba
fixedwinggydF4y2Ba
|gydF4y2BamultirotorgydF4y2Ba
|gydF4y2BauavWaypointFollowergydF4y2Ba
块gydF4y2Ba
主题gydF4y2Ba
MATLAB命令gydF4y2Ba
你点击一个链接对应MATLAB命令:gydF4y2Ba
运行该命令通过输入MATLAB命令窗口。Web浏览器不支持MATLAB命令。万博1manbetxgydF4y2Ba
选择一个网站gydF4y2Ba
选择一个网站翻译内容,看到当地事件和提供。根据你的位置,我们建议您选择:gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
你也可以从下面的列表中选择一个网站:gydF4y2Ba
表现最好的网站怎么走吗gydF4y2Ba
选择中国网站(中文或英文)最佳站点的性能。其他MathWorks国家网站不优化的访问你的位置。gydF4y2Ba
美洲gydF4y2Ba
- 美国拉丁gydF4y2Ba(西班牙语)gydF4y2Ba
- 加拿大gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 美国gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
欧洲gydF4y2Ba
- 比利时gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 丹麦gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 德国gydF4y2Ba(德语)gydF4y2Ba
- 西班牙gydF4y2Ba(西班牙语)gydF4y2Ba
- 芬兰gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 法国gydF4y2Ba(法语)gydF4y2Ba
- 爱尔兰gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 意大利gydF4y2Ba(意大利语)gydF4y2Ba
- 卢森堡gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 荷兰gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 挪威gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 奥地利gydF4y2Ba(德语)gydF4y2Ba
- 葡萄牙gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 瑞典gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 瑞士gydF4y2Ba
- 联合王国gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
亚太地区gydF4y2Ba
- 澳大利亚gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 印度gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 新西兰gydF4y2Ba(英语)gydF4y2Ba
- 中国gydF4y2Ba
- 日本gydF4y2Ba(日本語)gydF4y2Ba
- 한국gydF4y2Ba(한국어)gydF4y2Ba