基于模型的NXT SCARA机器手臂设计（6）

旭日东升

6   NXT SCARA 模型

     该章节综合描述NXT SCARA模型和参数文件。

6.1 模型小结

      nxtscara.mdl和nxtscara_vr.mdl都是NXT SCARA 的控制系统，除了不同点在于虚拟工具箱的3D视图外，两个模型是一致的。

nxtscara.mdl和nxtscara_vr.mdl主要部件如下：

环境

该子系统定义系统时钟

按键和触碰传感器

该子系统定义按键和触碰传感器的信号发生器。通过信号创建模块，我们可以输入ENTER/RUN按键和触碰传感器的ON/OFF信号。

控制器

   NXT SCARA模块是数字控制器参考 nxtscara_controller模型模块。详细设计细节请参阅8章控制器模型。

控制器模块在离散模式运行（基本采样时间为=1[ms]）而被控对象（NXTSCARA子系统）

运行在连续模式（采样时间为=0[ms]）.因此必须通过适当的速率转换模块完成连续时域到离散时域的转换，反之亦然。

NXT SCARA

该子系统是NXT SCARA被控对象的模型。更多的细节请参阅第7章被控对象模型。

查看器

       该子系统包括仿真查看器。nxtscara.mdl 包括XY图形模块的轨迹查看器，在nxtscara_vr.mdl提供虚拟工具包作为3D效果的查看器。
        

轨迹设置

        按一下注释,你可以选择轨迹并绘制轨迹,对应的参考角度/轨迹对应的位置。有四个轨迹，即圆，螺旋，笑容标志，MATLAB的标志。

6.2  参数文件

表6-1显示仿真和代码生成的参数文件列表。

                                                                               表6-1 参数文件

文件	描述
cal_cp_ptp.m	连续轨迹 和点到点轨迹计算的M函数
param_controller.m	控制器参数M脚本
param_nxtscara.m	NXT SCARA 参数M脚本（它为param_***.m文件）
param_plant.m	被控对象参数的脚本文件
param_ref.m	计算参考位置和角度的M脚本文件
param_sim.m	仿真参数的M脚本

param_nxtscara.m 调用 param_***.m (*** 包括 controller, plant, ref, sim) 和创建所有参数和工作空间的策略数据的cal_cp_ptp.m文件。

当模型通过回调函数加载时自动呼叫param_nxtscara.m文件。

需要显示回调函数，从仿真的【File】菜单选择【Model Properties】。

6.3  策略计算

表 6-2 显示策略计算的文件。

                                                                           表6-1 策略计算文件

文件	描述
cal_cp_ptp.m	连续轨迹 和点到点轨迹计算的M函数
cal_eta.m	基本轨迹计算的M函数
cal_ptp.m	点到点轨迹计算M函数
cal_time_data.m	计算操控笔时间和计算完成时间的M函数
cat_cp_ptp.m	串联CP和PTP轨迹M函数
chk_limit.m	检查限制角度和角速度的M函数
cp_circle.m	计算连续轨迹(圆)M函数
cp_ml_logo.m	计算连续轨迹（MATLAB徽标）M函数
cp_smile.m	计算连续轨迹（笑脸）M函数
cp_spiral.m	计算连续轨迹（螺旋）M函数
ml_logo.mat	MATLAB 徽标轨迹数据
theta2xy.m	转换旋转角度到位置的M函数
xy2theta.m	转换位置到旋转角度的M函数

策略数据计算的流程如图6-10.我们使用基本策略（cal_eta.m）来计算CP和PTP的策略。