本帖最后由 旭日东升 于 2012-4-16 21:54 编辑
6 NXTway-GS 被控对象模型 本章开始介绍nxtway_gs.mdl / nxtway_gs_vr.mdl模型中的NXTway-GS子系统。 6.1 模型概述 NXTway-GS子系统由传感器,伺服电机和线性被控对象模型等组成。它转换成数据类型的输入信号类型为双精度,在被控对象计算时采用双精度浮点运算,而且量化输出后的结果。
图6-1 NXTway-GS 子系统 6.2 伺服电机 伺服电机子系统通过主控器PWM的占空比来计算DC马达的电压。考虑滚动和滑动摩擦在传动系统中,我们在计算电压之前需要放置死区模块。
图 6-2伺服电机子系统 DC马达最大电压需要计算PWM占空比。在计算电压最大子系统中,我们使用下列经验方程来方便计算电池电压Vs和最大DC马达电压Vmax关系。
我们得到方程(6.1)以下。
一般来说,直流电动机电压和转速同电池电压成正比。图6-3显示了电池电压和PWM电机转速=100%,无负载的实验结果。
图 6-3在PWM=100%时 电池电压和马达转速的经验结果 方程(6.1)由图6-3推导出数据在参考[1]加以描述。
6.3 被控对象 nxtway_gs_plant.mdl由图3.3两轮倒立摆的状态方程得到模型。它设计为具有使能模块的子系统模型块。考虑陀螺偏移校准时间,在被控对象用于创建模型中,使陀螺仪校准后才开始计算。关于陀螺仪校准的更多细节,请参阅7.1控制程序概要。
图 6-4 被控对象子系统
6.4 传感器
传感器子系统将转换后为被控对象子系统输入多个传感器输出值。由于计算距离(超声波传感器的输出)和墙壁碰撞检测是耗时比较长,我们将通过插入速率转换模块速率完成。有关距离的计算和墙壁碰撞检测的更多细节,请参阅附录B.3。
图 6-5 传感器子系统 |