旋转测量
旋转感应概述
您可以以不同格式测量帧旋转。这些包括轴角，四元度和变换。通过不同的格式可获得变换传感器在联合块中，块和有限的程度[1]。测量格式的选择取决于模型。选择最方便应用程序的格式。
测量旋转
旋转是相对数量。一帧的旋转仅相对于另一帧有意义。这样，具有旋转感测能力的块需要两个帧来进行测量：测量和参考帧。在这些块中，跟随器框架端口识别测量的框架;基帧端口标识测量的参考帧。
模拟风景™ 多体™根据标准约定定义旋转格式。在某些情况下，存在多个约定。例如，四元数就是这种情况。要正确解释旋转测量，请查看旋转格式的定义。
轴角测量
轴角是更简单的旋转测量格式之一。此格式使用两个参数来完全描述旋转：轴矢量和角度。轴角度格式的有用性直接从欧拉的旋转定理遵循。根据定理，可以将任何3-D旋转或旋转序列描述为绕单个固定轴的纯旋转。
以轴角度格式测量帧旋转，请使用变换传感器堵塞。Block Property Inspector包含单独的轴和角度可选择用于公开相应物理信号（PS）端口（分别标记为axs和q）的参数。由于轴角度参数是单独列出的，因此可以选择测量轴、角度或两者。
轴输出是表单中的3D单元向量[一种X那一种y那一种Z.]。此单位向量根据右手规则对旋转方向进行编码。例如，绕+X轴逆时针旋转的帧具有旋转轴[1 0]。绕同一轴顺时针旋转的帧具有旋转轴[-1 0]。
角度输出是一个范围为0–π的标量数字。该数字编码绕测量轴的旋转范围。默认情况下，角度以弧度为单位测量。您可以在中更改角度单位PS 万博1manbetxSimulink转换器块用于与Simulink接口万博1manbetx®阻碍。
四元数测量
四元数是基于超复印号的旋转表示。四元数由标量部分组成，S.和矢量，V.， 部分。标量部分编码旋转角度，向量部分编码旋转轴。
四元数的一个主要优点是无奇异性的参数空间。欧拉角序列中存在的数学奇点会导致旋转自由度的损失。这种现象称为万向节锁。在里面simscape multibody.，万向锁会导致数值错误，导致模拟失败。缺少奇点意味着四元数对于模拟而言更为稳健。
要按四元流格式测量帧旋转，请使用：
变换传感器在两个普通框架之间测量旋转时块。这回转属性检查器的菜单包含一个四元素您可以选择公开相应的物理信号端口的参数（标记为问：）。
当测量两个关节框架之间的三维旋转时，具有球形基本体的关节块传感属性检查器的菜单包含一个位置您可以选择公开相应的物理信号端口的参数（也标有标记问：）。有关更多信息，请参阅球面关节块参考页面。
四元数输出是四元素行向量， ， 在哪里：
和
θ是旋转角度和[你X那你y那你Z.]是旋转轴的单位矢量。请注意，对于任何给定的旋转，有两个四元数。它们是彼此的否定，但代表相同的旋转。例如，四元数[10.0.0.]和[-10.0.0.]两者都表示身份旋转。
转换测量
旋转变换是一个3×3编码帧旋转的矩阵。就底座轴而言[X那y那Z.]B.，从动框架轴[X那y那Z.]F是：
每个矩阵列包含在基帧中解析的跟随器框架轴的坐标。例如，第一列包含从动框架X轴的坐标，如在基帧中解析。类似地，第二和第三列分别包含Y和Z轴的坐标。在带有旋转矩阵的向量上操作从跟随器帧转换到基帧的向量坐标。
您可以使用Transform Sensor块根据旋转矩阵感测帧旋转。此块的属性检查器包含使改变选择此选项后，将显示标记为R的物理信号端口。使用此端口输出旋转矩阵信号，例如，在通过PS Simulink转换器块将输出物理信号转换为Simulink信号后，在Simulink子系统中进行处理和分析。万博1manbetx
相关例子
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[1]焊接关节是一个例外
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