模型说明
该模型由操作臂系统、反向动力和控制器、关节组成 CAN 传输接口、关节 CAN 接收接口、反向动力和控制器 CAN 传输接口、反向动力和控制器 CAN 接收接口。每个关节力和控制器系统组成的每个关节 CAN 总线中的一个节点。
用户输入终端操作装置的位置坐标(X、Y 和 Z,在 body-3 中,顺序为 2-3-1)。通过反向动力和控制器系统接收 CAN 总线从关节角度传感器发送反馈,并通过 CAN 总线向每个关节电机发送适当的命令,使终端操作装置的位置和方向达到用户输入值。
假设远程操作臂连接到太空轨道上的航天器。在这种情况下,重力被忽略。
操作臂系统
该子系统由远程操作臂的刚体模型组成 Simscape Multibody 2G 建模。操作臂有六个关节。每个关节由带变速箱的直流电机驱动 Simscape Foundational Library 建模。每个关节还有一个关节角度传感器。传感器数据发送到 CAN 总线。每台电机由受控电压源供电。电压源从 CAN 总线接收报文,并在与报文中信息对应的终端上施加 DC 电压。
反向动力和控制器
反向动力和控制器系统进一步实现了反向动力和控制算法。根据用户输入所需输入所需位置(X、Y 和 Z)计算方向所需的关节角度(滚动、俯仰和偏转,以度为单位)。离散 PID 使用从控制器 CAN 总线读取的关节角度传感器值确定每个电机的直流电压,以驱动关节角度到所需值。直流电压值作为报纸 CAN 发送到总线。
关节 CAN 传输接口
该子系统包括从对应传感器的关节角度传输到 CAN 必要的总线 VNT 模块。
关节 CAN 接收接口
子系统包括接收和解包 CAN 总线报文必备 VNT 该模块包含需要应用于与每个电机对应的受控电压源的直流电压的信息。
反向动力和控制器 CAN 传输接口
该子系统包括计算反向动力和控制器系统计算的电机信号(需要通过控制电压源施加的直流电压) CAN 必要的总线 VNT 模块。
反向动力和控制器 CAN 接收接口
该子系统包括接收来源 CAN 总线报文必备 VNT 该模块包含关节角度传感器发送的关节角度信息。