IPEN2pu, IPEN3pu – N-ramenné inverzní kyvadlo na vozíku

IPEN2pu, IPEN3pu – N-ramenné inverzní kyvadlo na vozíku - Dynamické parametry

Symboly blokůPotřebná licence: MODEL

Popis funkce
Bloky IPEN2pu a IPEN3pu simulují dynamiku dvojitého a trojitého inverzního kyvadla na vozíku. Tyto modely umožňují uživatelům provádět experimenty s různými řídícími strategiemi, čímž jsou vhodné jak pro vzdělávací účely, tak pro vědecký výzkum.

Hlavním vstupem modelů je analogový signál a reprezentující zrychlení vozíku [ $m ∕ s^{2}$ ]. Pro resetování modelů do počátečního stavu slouží signál R1.

Oba modely lze detailně konfigurovat pomocí dynamických parametrů systému p1 - p11 a počátečního stavu systému (polohy d_0, rychlosti dd_0). Dynamické parametry lze určit pomocí fyzikálních parametrů definovaných v blocích IPEN2, IPEN3 a rovnic uvedených níže. Detaily modelů jsou podrobně popsány v literatuře [8].

Pro model IPEN2pu jsou dynamické parametry definovány následovně:

\begin{array}{rcl} p_{1} & = & \frac{(m_{1} {a_{1}}^{2} + m_{2}) {l_{1}}^{2} + J_{1}}{m_{2} a_{2} l_{2} l_{1}}, p_{2} = \frac{{a_{2}}^{2} {l_{2}}^{2} m_{2} + J_{2}}{m_{2} a_{2} l_{2} l_{1}}, p_{3} = \frac{m_{1} a_{1} + m_{2}}{m_{2} a_{2} l_{2}}, \\ p_{4} & = & \frac{1}{l_{1}}, p_{5} = \frac{b_{1}}{m_{2} a_{2} l_{2} l_{1}}, p_{6} = \frac{b_{2}}{m_{2} a_{2} l_{2} l_{1}} . \end{array}

Pro model IPEN3pu jsou dynamické parametry definovány jako:

\begin{array}{rcl} p_{1} & = & \frac{l_{1} (m_{2} a_{2} + m_{3})}{a_{3} l_{3} m_{3}}, p_{2} = \frac{l_{1}}{l_{2}}, p_{3} = \frac{(m_{1} {a_{1}}^{2} + m_{2} + m_{3}) {l_{1}}^{2} + J_{1}}{a_{3} l_{3} m_{3} l_{2}}, \\ p_{4} & = & \frac{(m_{2} {a_{2}}^{2} + m_{3}) {l_{2}}^{2} + J_{2}}{a_{3} l_{3} m_{3} l_{2}}, p_{5} = \frac{{a_{3}}^{2} {l_{3}}^{2} m_{3} + J_{3}}{a_{3} l_{3} m_{3} l_{2}}, p_{6} = \frac{l_{1} (m_{1} a_{1} + m_{2} + m_{3})}{a_{3} l_{3} m_{3} l_{2}}, \\ p_{7} & = & \frac{a_{2} m_{2} + m_{3}}{a_{3} l_{3} m_{3}}, p_{8} = \frac{1}{l_{2}}, p_{9} = \frac{b_{1}}{a_{3} l_{3} m_{3} l_{2}}, p_{10} = \frac{b_{2}}{a_{3} l_{3} m_{3} l_{2}}, p_{11} = \frac{b_{3}}{a_{3} l_{3} m_{3} l_{2}} . \end{array}

Tento blok nepropaguje kvalitu signálu. Více informací je uvedeno v sekci 1.4.

Vstup

a	Zrychlení vozíku [m/s $^{2}$ ]	Double (F64)
R1	Reset bloku	Bool

Parametr

p1..p11	Dynamický parametr modelu (viz rovnice modelu) $⊙$ 1.0	Double (F64)
d1_0	Počáteční poloha kyvadla [rad] $⊙$ 1.0	Double (F64)
d2_0	Počáteční poloha kyvadla [rad] $⊙$ 1.0	Double (F64)
d3_0	Počáteční poloha kyvadla [rad] $⊙$ 1.0	Double (F64)
x_0	Počáteční poloha vozíku [m] $⊙$ 1.0	Double (F64)
dd1_0	Počáteční úhlová rychlost kyvadla [rad/s] $⊙$ 1.0	Double (F64)
dd2_0	Počáteční úhlová rychlost kyvadla [rad/s] $⊙$ 1.0	Double (F64)
dd3_0	Počáteční úhlová rychlost kyvadla [rad/s] $⊙$ 1.0	Double (F64)
dx_0	Počáteční rychlost vozíku [m/s] $⊙$ 1.0	Double (F64)

Výstup

d1	Poloha kyvadla [rad]	Double (F64)
d2	Poloha kyvadla [rad]	Double (F64)
d3	Poloha kyvadla [rad]	Double (F64)
x	Poloha vozíku [m]	Double (F64)
dd1	Úhlová rychlost kyvadla [rad/s]	Double (F64)
dd2	Úhlová rychlost kyvadla [rad/s]	Double (F64)
dd3	Úhlová rychlost kyvadla [rad/s]	Double (F64)
dx	Rychlost vozíku [m/s]	Double (F64)
E	Příznak chyby	Bool

[Předchozí] [Na začátek] [Výše] [Další]