选择测量框架- MATLAB & Simulink万博1manbetx - 万博1manbetx,s manbetx 845,万博尤文图斯

选择测量框架

您可以使用将传感器块来测量连接到的两个任意帧之间的相对关系B而且F块的帧端口。这种关系包括相对旋转、平动以及它们的一阶和二阶导数。这些测量是三维向量或高维量，如旋转矩阵。

要对测量矢量进行计算，必须对测量矢量进行坐标解析。的设置测量框架参数决定了测量向量的解析位置;向量在所选坐标系的坐标中进行解析。例如，在图中，因为测量框架设置为世界,将传感器Block解析世界帧坐标中的平移向量，如黑色箭头所示。

请注意

旋转测量将传感器块是独立的测量框架参数。

测量框架

你可以设置测量框架参数世界，基地，追随者，旋转平面,或不回转的追随者．

`世界`

的将传感器块解析世界帧坐标中的测量向量。

世界系是惯性系。

`基地`或`追随者`

的将传感器块解析所选帧(即基础帧或跟随帧)的坐标中的测量向量。

基础帧或跟随帧是连接到块的帧B或F端口,分别。底座和从动架是非惯性的。因此，在基坐标系或从动坐标系中解析的向量可能涉及向心项和科里奥利项。

`旋转平面`或`旋转平面`

的将传感器Block将世界帧中解析的向量映射到所选的非旋转基帧或非旋转从动帧。换句话说，该块计算从世界帧到当前基帧或跟随帧的旋转矩阵，然后将矩阵与世界帧中解析的向量相乘。

所述非旋转底座或非旋转从动框架是当前时刻与相应底座或从动框架重合并对准的瞬时框架。在非旋转坐标系中求解的测量不涉及向心项和科里奥利项。

该表比较了不同测量的属性测量框架设置。

测量框架	标准导数关系
世界	是的
基地	是的
追随者	是的
旋转平面	没有
不回转的追随者	没有

当选定的坐标系满足标准导数关系时，在该坐标系中求解的测量值相互关联。例如，当您选择时世界，解析后的线性加速度向量是解析后的线速度向量的时间导数，线速度向量是解析后的线性平移向量的时间导数。

例子

这个例子显示了将传感器块的不同设置测量框架参数。该图展示了一个单自由度系统，由四个部分组成:支架、轮毂、杆和车。万博1manbetx支架固定万博1manbetx在地面上，连杆连接轮毂和小车。该系统的底座、从动件和世界框架分别位于轮毂、汽车和支架底部的中心。万博1manbetx

单自由度系统

棒子的长度为 $r$ 以恒定的角速度旋转， $ω$ ，在Z-轴的基本框架。一个将传感器块是用来测量汽车与轮毂之间的相对运动。例如，块测量相对平移， $d （ t ）$ 和旋转, $R_{F}^{B} （ t ）$ 在汽车和轮毂之间。

该图像显示了系统的正面视图。为了简单起见，这个例子只展示了如何在笛卡尔坐标中解析线性测量，比如平移、速度和加速度。

系统前视图

`世界`

当你设置测量框架来世界，该块测量所述从动帧相对于所述基帧的运动，然后解析所述世界帧中的相对运动。

单词框架示例

平移、速度和加速度矢量的大小是恒定的，因为杆的长度是恒定的。然而，它们以恒定的旋转速度旋转， $ω$ ，在Y-轴的世界框架。因此，平移向量、速度向量和加速度向量可以表示为:

$d_{w} （ t ）＝ r ［ \begin{matrix} 因为 ω t \\ 0 \\ 罪 ω t \end{matrix} ］$

$v_{w} （ t ）＝ r ω ［ \begin{matrix} - 罪 ω t \\ 0 \\ 因为 ω t \end{matrix} ］$

${一个}_{w} （ t ）＝ r ω^{2} ［ \begin{matrix} - 因为 ω t \\ 0 \\ - 罪 ω t \end{matrix} ］$

注意，在世界坐标系中分解的向量总是满足标准导数关系。例如, ${一个}_{w}$ 等于的时间导数 $v_{w}$ ．

`基地`或`追随者`

当你设置测量框架来基地，该块测量从动帧相对于基帧的相对运动，并在基帧的坐标中解析测量值。

基本框架示例

由于本例中基本框架是固定的，因此测量值可以表示为:

$d_{b} （ t ）＝ r ［ \begin{matrix} 因为 ω t \\ 罪 ω t \\ 0 \end{matrix} ］$

$v_{b} （ t ）＝ r ω ［ \begin{matrix} - 罪 ω t \\ 因为 ω t \\ 0 \end{matrix} ］$

${一个}_{b} （ t ）＝ r ω^{2} ［ \begin{matrix} - 因为 ω t \\ - 罪 ω t \\ 0 \end{matrix} ］$

当你设置测量框架来追随者，所述块测量所述从动帧与所述基帧的相对运动，然后在所述从动帧的坐标中解析测量值。解析向量包括向心和科里奥利项，因为从动框随时间旋转。对于附加到跟随帧的观察者来说，基本帧的原点永远不会移动。因此，线速度和加速度都为零。

例子追随者

$d_{f} （ t ）＝ r ［ \begin{matrix} 0 \\ 0 \\ - 1 \end{matrix} ］$

$v_{f} （ t ）＝［ \begin{matrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{matrix} ］$

${一个}_{f} （ t ）＝［ \begin{matrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{matrix} ］$

注意，在基帧和从动帧中解析的向量总是满足标准导数关系。例如, $v_{b}$ 等于的时间导数 $d_{b}$ ．

`旋转平面`或`不回转的追随者`

当你设置测量框架来旋转平面，块将在世界帧中解析的向量映射到当前时刻与基帧重合并对齐的瞬时帧。

非旋转底座

$d_{n b} （ t ）＝ R_{W}^{B} ＊ d_{w} （ t ）＝ r ［ \begin{matrix} 因为 ω t \\ 罪 ω t \\ 0 \end{matrix} ］$

$v_{n b} （ t ）＝ R_{W}^{B} ＊ v_{w} （ t ）＝ r ω ［ \begin{matrix} - 罪 ω t \\ 因为 ω t \\ 0 \end{matrix} ］$

${一个}_{n b} （ t ）＝ R_{W}^{B} ＊ {一个}_{w} （ t ）＝ r ω^{2} ［ \begin{matrix} - 因为 ω t \\ - 罪 ω t \\ 0 \end{matrix} ］$

当你设置测量框架来不回转的追随者，块将在世界帧中解析的向量映射到与当前时刻跟随帧重合并对齐的瞬时帧。

非旋转从动件

$d_{n f} （ t ）＝ R_{W}^{F} ＊ d_{w} （ t ）＝ r ［ \begin{matrix} 0 \\ 0 \\ - 1 \end{matrix} ］$

$v_{n f} （ t ）＝ R_{W}^{F} ＊ v_{w} （ t ）＝ r ω ［ \begin{matrix} 1 \\ 0 \\ 0 \end{matrix} ］$

${一个}_{n f} （ t ）＝ R_{W}^{F} ＊ {一个}_{w} （ t ）＝ r ω^{2} ［ \begin{matrix} 0 \\ 0 \\ 1 \end{matrix} ］$

请注意，如果一个基础或从动框架不是固定的，在其相应的非旋转框架中的测量不满足标准导数关系。例如，因为跟随帧旋转，如果你设置测量框架来不回转的追随者时，解析速度向量不是解析平移向量的时间导数。