主要内容GydF4y2Ba

시스템을모델링검증하기GydF4y2Ba

2/3：simu万博1manbetxlink를를한모델설계설계GydF4y2Ba

시스템구조구성요소를하여해당요소물리적또는기능적동작동작표현표현표현。테스트데이터해을수행기본구성동작을합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

시스템레이아웃열기GydF4y2Ba

모델열기GydF4y2Ba

전체시스템대한그림을보면구성를모델링때도움이됩니다됩니다。먼저，레이레이을옵니다。matlab명령줄다음하십시오하십시오。GydF4y2Ba

open_system（GydF4y2Ba'system_layout.slx'GydF4y2Ba）GydF4y2Ba

구성요소모델링하기GydF4y2Ba

구성요소의s万博1manbetximulinkGydF4y2Ba®GydF4y2Ba모델은몇시작점을으로합니다합니다。GydF4y2Ba

  • 물리적에서과입력사이의적관계관계관계관계관계관계관계관계의의적분과적분과대수대수계산계산을을구성구성요소의의입력입력에서에서에서에서직접직접또는또는간접간접간접적적으로으로으로출력을예를，주어진유입량대해의를하는것명시적인입니다입니다입니다。si万博1manbetxmulink simulink블록은에서출력계산하는에따라됩니다됩니다。GydF4y2Ba

  • 물리적에서변수사이의수학관계관계관계관계관계관계가상호종속종속적이기때문때문에구성요소요소에입력입력입력과과과출력출력출력을명시명시적으로으로할당할당。예를，회로회로연결모터의의GydF4y2Ba+GydF4y2Ba단자의전압과GydF4y2Ba-GydF4y2Ba단자의암시적관계갖습니다갖습니다갖습니다。万博1manbetxSimulink simulink simscape™simscape™와같은모델링을사용하거나하거나하거나하거나하거나하거나하거나하거나하거나하거나하거나이러한이러한이러한/출력/출력출력출력정의가가가능가능한한더큰구성구성요소요소요소모델링목표요소를상세하게/출력출력출력를정의하는데도움이이수수있습니다GydF4y2Ba

  • 실제시스템한데이터데이터데이터데이터실제요소/출력출력출력를측정했지만완전히정의정의된수학수학적관계가존재않습니다않습니다않습니다않습니다많은장치가과모델링되지않은요소가집니다가집니다가집니다。예를，텔레비전에발생열이에됩니다됩니다됩니다。系统标识工具箱™를하여/출력/출력관계를할있습니다있습니다있습니다있습니다있습니다。GydF4y2Ba

  • 명시적정의정의정의정의및논리계산통해적구성요소의의입력에서출력출력을합니다합니다합니다。예를，온도조절의논리이됩니다됩니다됩니다。simulink블록블록블万博1manbetx록블록과시스템으로할있습니다있습니다있습니다。GydF4y2Ba

이/출력입력출력출력갖는물리적요소와기능적구성요소요소모델링모델링합니다합니다합니다합니다。이튜토리얼수행작업다음과같습니다같습니다。GydF4y2Ba

  1. simulink모델모델모델万博1manbetx을만듭니다만듭니다만듭니다만듭니다。GydF4y2Ba

  2. 万博1manbetxsimulink편집기편집기simulink블록블록하고합니다합니다。블록으로계수와를합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  3. 각구성대해적모델모델합니다합니다합니다。시스템의하는가장효과인방법먼저요소를독립적으로고려고려것것것。GydF4y2Ba

  4. 먼저，시스템시스템을단순한을합니다합니다합니다。모델의영향미칠수있는을합니다합니다합니다。복잡도수준및요구사항을할때반복으로세부수준을높여갑니다높여갑니다。GydF4y2Ba

물리적구성모델링하기GydF4y2Ba

구성요소의를합니다합니다（예：데이터，에너지，힘）。万博1manbetxsimulink에서시스템을하여시스템그래픽을합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

구성요소시작전에몇질문을합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  • 각구성에서무엇이인가？어떤값사용자직접하지않는한하지않고유지되는가？GydF4y2Ba

  • 각구성에서무엇이인가？어떤값시간경과따라하는가하는가？GydF4y2Ba

  • 하나의요소몇개상태변수를가지는가？GydF4y2Ba

과학적사용각구성요소대한을도출합니다합니다。대부분의은다음가지나뉩니다나뉩니다나뉩니다。GydF4y2Ba

  • 연속시스템의，미분방정식의을설명하며하며，시간시간모든모든값값에대해방정식이됩니다됩니다됩니다。예를，1계미분은의제공합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

    dGydF4y2Ba vGydF4y2Ba （（GydF4y2Ba tGydF4y2Ba ）GydF4y2Ba dGydF4y2Ba tGydF4y2Ba =GydF4y2Ba -GydF4y2Ba bGydF4y2Ba mGydF4y2Ba vGydF4y2Ba （（GydF4y2Ba tGydF4y2Ba ）GydF4y2Ba +GydF4y2Ba 你GydF4y2Ba （（GydF4y2Ba tGydF4y2Ba ）GydF4y2Ba

  • 이산시스템경우，차분방정식변수변화율설명합니다합니다。하지만특정대해서만이됩니다됩니다됩니다。예를，이산pd（비례-미분）제어기제어기제어다음과같습니다。GydF4y2Ba

    pGydF4y2Ba dGydF4y2Ba [[GydF4y2Ba nGydF4y2Ba 这是给予的GydF4y2Ba =GydF4y2Ba （（GydF4y2Ba eGydF4y2Ba [[GydF4y2Ba nGydF4y2Ba 这是给予的GydF4y2Ba -GydF4y2Ba eGydF4y2Ba [[GydF4y2Ba nGydF4y2Ba -GydF4y2Ba 1GydF4y2Ba 这是给予的GydF4y2Ba ）GydF4y2Ba kGydF4y2Ba dGydF4y2Ba +GydF4y2Ba eGydF4y2Ba [[GydF4y2Ba nGydF4y2Ba 这是给予的GydF4y2Ba kGydF4y2Ba pGydF4y2Ba

  • 도함수를않는방정식대수입니다입니다입니다。예를，대수방정식은개의구성갖는병렬에서총전류를합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

    我GydF4y2Ba tGydF4y2Ba =GydF4y2Ba 我GydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba +GydF4y2Ba 我GydF4y2Ba bGydF4y2Ba

바퀴와동작。GydF4y2Ba바퀴에개힘작용합니다합니다。GydF4y2Ba

  • 모터에힘힘힘힘힘는는가방향작용작용작용，바퀴바퀴하며하며하며서브시스템시스템시스템에입력입력입니다입니다。GydF4y2Ba

  • 항력（阻力） - 힘fGydF4y2Ba拖GydF4y2Ba는속도방향반대로작용하며，속도의함수입니다。GydF4y2Ba

    FGydF4y2Ba dGydF4y2Ba rGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba GGydF4y2Ba =GydF4y2Ba kGydF4y2Ba dGydF4y2Ba rGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba GGydF4y2Ba vGydF4y2Ba |GydF4y2Ba vGydF4y2Ba |GydF4y2Ba

가속도는힘합비례합니다합니다。GydF4y2Ba

（（GydF4y2Ba mGydF4y2Ba /GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba ）GydF4y2Ba vGydF4y2Ba -GydF4y2Ba =GydF4y2Ba FGydF4y2Ba -GydF4y2Ba FGydF4y2Ba dGydF4y2Ba rGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba GGydF4y2Ba （（GydF4y2Ba mGydF4y2Ba /GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba ）GydF4y2Ba vGydF4y2Ba -GydF4y2Ba =GydF4y2Ba FGydF4y2Ba -GydF4y2Ba kGydF4y2Ba dGydF4y2Ba rGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba GGydF4y2Ba vGydF4y2Ba |GydF4y2Ba vGydF4y2Ba |GydF4y2Ba vGydF4y2Ba -GydF4y2Ba =GydF4y2Ba FGydF4y2Ba -GydF4y2Ba kGydF4y2Ba dGydF4y2Ba rGydF4y2Ba 一个GydF4y2Ba GGydF4y2Ba vGydF4y2Ba |GydF4y2Ba vGydF4y2Ba |GydF4y2Ba （（GydF4y2Ba mGydF4y2Ba /GydF4y2Ba 2GydF4y2Ba ）GydF4y2Ba

여기kGydF4y2Ba拖GydF4y2Ba는항력계수은은의입니다입니다。각바퀴질량의을합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

바퀴모델구축합니다。GydF4y2Ba

  1. System_layoutGydF4y2Ba모델에서GydF4y2Ba右轮GydF4y2Ba서브시스템클릭빈시스템시스템합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  2. 속도와를합니다합니다。GydF4y2Ba集成商GydF4y2Ba블록을합니다。초기조건은GydF4y2Ba0GydF4y2Ba으로설정상태둡니다둡니다。이블록입력가속도vdot이고，출력은v입니다。GydF4y2Ba

  3. 항력을합니다。用户定义的功能라이브러리GydF4y2BaMATLAB功能GydF4y2Ba블록을합니다。GydF4y2BaMATLAB功能GydF4y2Ba블록을모델수학표현식을구현수있습니다있습니다있습니다。MATLAB函数편집기편집기편집기편집기여십시오여십시오여십시오여십시오여십시오여십시오여십시오여십시오。GydF4y2Ba

  4. MATLAB函数블록의를합니다합니다。GydF4y2BaMATLAB功能GydF4y2Ba블록편집기에서GydF4y2Ba데이터편집GydF4y2Ba버튼을합니다。k_drag를클릭하고GydF4y2Ba스코프GydF4y2Ba를GydF4y2Ba파라미터GydF4y2Ba로설정한후GydF4y2Ba적용GydF4y2Ba을클릭합니다。GydF4y2Ba

  5. 减去GydF4y2Ba블록을모터힘항력뺍니다뺍니다뺍니다。파라미터GydF4y2Ba1/（m/2）GydF4y2Ba를갖는GydF4y2Ba获得GydF4y2Ba블록-을-가속도-가속도을완성합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  6. MATLAB功能GydF4y2Ba블록을하여의을바꿉니다바꿉니다。툴스트립의GydF4y2Ba형식GydF4y2Ba탭에서GydF4y2Ba좌우를합니다。GydF4y2Ba翻转左右按钮GydF4y2Ba아이콘을합니다。블록을합니다。GydF4y2Ba

  7. 두바퀴동일동특성갖습니다갖습니다。右轮서브서브서브시스템을하여하여하여하여서브서브에붙여넣습니다넣습니다넣습니다。GydF4y2Ba

  8. 모델의수준봅니다봅니다。GydF4y2Ba부모까지탐색GydF4y2Ba버튼GydF4y2Ba을클릭합니다。GydF4y2Ba

회전동작。GydF4y2Ba두바퀴서로반대으로돌면반지름이GydF4y2BarGydF4y2Ba인원움직이므로이동작동작됩니다됩니다됩니다。바퀴가방향돌면회전일어나지않습니다않습니다。바퀴속도크기항상동일고고가정하면하면하면하면속도속도GydF4y2BarGydF4y2BavGydF4y2BalGydF4y2Ba사이의따라동작이모델링하는이실용입니다입니다입니다。GydF4y2Ba

θGydF4y2Ba -GydF4y2Ba =GydF4y2Ba vGydF4y2Ba rGydF4y2Ba -GydF4y2Ba vGydF4y2Ba lGydF4y2Ba 2GydF4y2Ba rGydF4y2Ba

회전동특성을합니다합니다。GydF4y2Ba

  1. System_layoutGydF4y2Ba旋转서브에서에서에서을하여빈시스템을합니다합니다합니다합니다합니다합니다합니다GydF4y2Ba企业GydF4y2Ba블록과GydF4y2Ba外港GydF4y2Ba블록간을합니다합니다。GydF4y2Ba

  2. 각속도와를합니다합니다。GydF4y2Ba集成商GydF4y2Ba블록을합니다。초기조건은GydF4y2Ba0GydF4y2Ba으로설정상태둡니다둡니다。theta theta이고theta_dot입니다GydF4y2Ba

  3. 접선속도각속도계산합니다。파라미터GydF4y2Ba1/（2*r）GydF4y2Ba을갖는GydF4y2Ba获得GydF4y2Ba을추가합니다。GydF4y2Ba

  4. 블록을합니다。GydF4y2Ba

  5. 모델의수준봅니다봅니다。GydF4y2Ba부모까지탐색GydF4y2Ba버튼GydF4y2Ba을클릭합니다。GydF4y2Ba

기능적구성모델링하기GydF4y2Ba

함수의출력함수에설명합니다합니다。simulink에서있으며있으며있으며있으며수될사용사용사용사용하여하여하여하여하万博1manbetx여하여하여하여에서에서에서에서시스템그래픽그래픽을구축구축할할수있습니다。GydF4y2Ba

좌표변환。GydF4y2Bax，y좌표상로봇속도v vGydF4y2BaXGydF4y2Ba，vGydF4y2BayGydF4y2Ba는직진vGydF4y2BanGydF4y2Ba및theta와와의를가집니다。GydF4y2Ba

vGydF4y2Ba XGydF4y2Ba =GydF4y2Ba vGydF4y2Ba nGydF4y2Ba cosGydF4y2Ba （（GydF4y2Ba θGydF4y2Ba ）GydF4y2Ba vGydF4y2Ba yGydF4y2Ba =GydF4y2Ba vGydF4y2Ba nGydF4y2Ba 罪GydF4y2Ba （（GydF4y2Ba θGydF4y2Ba ）GydF4y2Ba

좌표변환을합니다합니다。GydF4y2Ba

  1. System_layoutGydF4y2Bacoortion坐标转换서브서브시스템클릭빈서브을표시합니다합니다합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  2. 삼각함수모델링합니다。数学操作라이브러리라이브러리GydF4y2BaSincosGydF4y2Ba블록을합니다。GydF4y2Ba

  3. 곱셈을합니다。数学操作라이브러리라이브러리GydF4y2Ba产品GydF4y2Ba블록22。GydF4y2Ba

  4. 블록을합니다。GydF4y2Ba

  5. 모델의수준봅니다봅니다。GydF4y2Ba부모까지탐색GydF4y2Ba버튼GydF4y2Ba을클릭합니다。GydF4y2Ba

모델파라미터설정하기GydF4y2Ba

모델파라미터다음소스로사용수있습니다있습니다。GydF4y2Ba

  • 서면으로된사양（예：표준표준테이블제조업체시트）GydF4y2Ba

  • 기존시스템직접확보한값값GydF4y2Ba

  • 시스템/출력출력사용값값값GydF4y2Ba

이모델사용파라미터다음과같습니다같습니다。GydF4y2Ba

파라미터GydF4y2Ba 기호GydF4y2Ba 값GydF4y2Ba
질량GydF4y2Ba mGydF4y2Ba 2.5公斤GydF4y2Ba
구름저항GydF4y2Ba k_dragGydF4y2Ba 30nsGydF4y2Ba2GydF4y2Ba/mGydF4y2Ba
로봇반지름GydF4y2Ba rGydF4y2Ba 0.15mGydF4y2Ba

万博1manbetxSimulink는matlabGydF4y2Ba®GydF4y2Ba작업공간사용파라미터계산합니다합니다。matlab명령창다음설정하십시오하십시오。GydF4y2Ba

M = 2.5;k_drag = 30;r = 0.15;GydF4y2Ba

시뮬레이션을구성요소검증하기GydF4y2Ba

입력을출력관찰하여구성를합니다합니다합니다。이렇게간단으로모델을바로수있는방법수있습니다있습니다있습니다。이예제는동작검증합니다합니다。GydF4y2Ba

  • 바퀴에으로이가해지면정상속도에할까지속도가증가한다한다。GydF4y2Ba

  • 바퀴가방향돌때회전각일정비율로증가한다한다。GydF4y2Ba

바퀴구성요소하기GydF4y2Ba

바퀴구성대한모델을실행합니다합니다。GydF4y2Ba

  1. 새모델만듭니다。GydF4y2Ba시뮬레이션GydF4y2Ba탭에서GydF4y2Ba새로만들기GydF4y2Ba를클릭합니다。右轮블록새로합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  2. 테스트입력만듭니다。来源라이브러리에서GydF4y2Ba步GydF4y2Ba右轮블록블록블록입력에합니다합니다합니다。스텝시간파라미터는GydF4y2Ba1GydF4y2Ba로설정상태둡니다둡니다。GydF4y2Ba

  3. 뷰어를에합니다합니다。右轮블록출력를마우스버튼버튼클릭하고GydF4y2Ba뷰어뷰어만들기> simul万博1manbetxink>스코프GydF4y2Ba를선택합니다。GydF4y2Ba

  4. 시뮬레이션을합니다。GydF4y2Ba시뮬레이션GydF4y2Ba탭에서GydF4y2Ba실행GydF4y2Ba을클릭합니다。GydF4y2Ba

시뮬레이션결과적예상되는을보입니다보입니다。스텝시간이전동작동작않습니다않습니다않습니다。힘이증가하기시작가해진힘항력평형상태에도달하면일정일정유지유지유지。이시뮬레이션외도주어진힘대해의최대정보를제공합니다합니다。GydF4y2Ba

회전구성요소하기GydF4y2Ba

회전모델테스트모델만들고합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  1. 새모델만듭니다。GydF4y2Ba旋转블록하고을모델로합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  2. 새모델테스트을만듭니다。来源라이브러리에서GydF4y2Ba步GydF4y2Ba블록을합니다。스텝시간파라미터는GydF4y2Ba1GydF4y2Ba로설정상태둡니다둡니다。이旋转블록블록입력연결합니다합니다합니다。이입력가반대방향으로때속도의를나타냅니다나타냅니다나타냅니다。GydF4y2Ba

  3. 뷰어를에합니다합니다。旋转블록의포트마우스오른쪽버튼하고하고하고GydF4y2Ba뷰어뷰어만들기> simul万博1manbetxink>스코프GydF4y2Ba를선택합니다。GydF4y2Ba

  4. 시뮬레이션을합니다。GydF4y2Ba시뮬레이션GydF4y2Ba탭에서GydF4y2Ba실행GydF4y2Ba을클릭합니다。GydF4y2Ba

이시뮬레이션두가동일속도로서로방향으로동안동안각도가꾸준히증가증가하는것것을을보여보여。각도출력쉽게하기위해모델개선할있습니다있습니다있습니다。예를다음과할있습니다있습니다。GydF4y2Ba

  • 출력을에서변환수있습니다있습니다。GydF4y2Ba180/piGydF4y2Ba의이득을갖는GydF4y2Ba获得GydF4y2Ba블록을합니다。GydF4y2Ba

  • 360도도로할수있습니다있습니다。함수GydF4y2BamodGydF4y2Ba를사용하는GydF4y2Ba数学功能GydF4y2Ba블록을합니다。GydF4y2Ba

matlab삼각함수안의입력받습니다받습니다。GydF4y2Ba

모델검증하기GydF4y2Ba

개별구성검증후에는전체에대해한을수행할수있습니다있습니다。이예제는동작검증합니다합니다。GydF4y2Ba

  • 두바퀴방향동일한힘때로봇이이동한다한다한다。GydF4y2Ba

  • 두바퀴반대으로동일한이때로봇제자리에서회전한다한다。GydF4y2Ba

  1. System_layoutGydF4y2Ba모델输入서브서브을클릭하여서브을표시합니다합니다。GydF4y2Ba

  2. 步GydF4y2Ba블록을하여입력만듭니다만듭니다。스텝시간파라미터는GydF4y2Ba1GydF4y2Ba로설정상태둡니다둡니다。이블록을두GydF4y2Ba外港GydF4y2Ba블록에합니다。GydF4y2Ba

  3. 모델의에서출력신호동일한뷰어에합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  4. 모델을합니다。GydF4y2Ba

    이선은x x방향선은선은선은입니다입니다입니다。각도가대로대로대로대로대로대로대로으로만합니다합니다합니다。GydF4y2Ba

  5. 输入서브서브더블하고소스와번째출력사이파라미터파라미터GydF4y2Ba-1GydF4y2Ba을갖는GydF4y2Ba获得GydF4y2Ba을추가합니다。그러면왼쪽의이바뀝니다바뀝니다。GydF4y2Ba

  6. 각도출력스코프추가합니다。GydF4y2Ba

  7. 모델을합니다。GydF4y2Ba

    X-y X-y평면에동작이없음보여줍니다줍니다줍니다줍니다줍니다。두번째는회전있음있음줍니다줍니다줍니다。GydF4y2Ba

이최종을변경해모델관한여러질문대한답을얻을수있습니다있습니다。예를다음과같습니다。GydF4y2Ba

  • 초기각도가0이아니면되는가？GydF4y2Ba

  • 힘0으로으로때이정지하기걸리는가걸리는가걸리는가？GydF4y2Ba

  • 로봇이무거우면되는가되는가？GydF4y2Ba

  • 로봇이매끄러운에서움직이면，즉즉가더어떻게되는가？GydF4y2Ba

관련항목GydF4y2Ba

万博1manbetxsimulink를사용한기반설계설계GydF4y2Ba
다음GydF4y2Ba