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gyroparams

Parámetros del sensor de giroscopio

Descripción

La clase gyroparams crea un objeto de parámetros del sensor de giroscopio. Puede utilizar este objeto para modelar un giroscopio al simular una IMU con imuSensor. Consulte la sección Algoritmos de imuSensor para obtener detalles del modelado gyroparams.

Creación

Sintaxis

params = gyroparams

params = gyroparams(Name,Value)

Descripción

params = gyroparams devuelve un objeto de parámetros del sensor de giroscopio ideal con valores predeterminados.

params = gyroparams(Name,Value) configura las propiedades del objeto gyroparams utilizando uno o más argumentos de par Name,Value. Name es un nombre de propiedad y Value es el valor correspondiente. Name debe aparecer dentro de comillas simples (''). Puede especificar varios argumentos de par nombre-valor en cualquier orden como Name1,Value1,...,NameN,ValueN. Cualquier propiedad no especificada toma valores predeterminados.

Propiedades

MeasurementRange — Lectura máxima del sensor (rad/s)

Inf (predeterminado) | escalar positivo real

Lectura máxima del sensor en rad/s, especificada como un escalar positivo real.

Tipos de datos: single | double

Resolution — Resolución de las mediciones del sensor ((rad/s)/LSB)

0 (predeterminado) | escalar real no negativo

Resolución de las mediciones del sensor en (rad/s)/LSB, especificada como un escalar real no negativo. Aquí, LSB es el acrónimo de bit menos significativo.

Tipos de datos: single | double

ConstantBias — Polarización de compensación del sensor constante (rad/s)

[0 0 0] (predeterminado) | escalar real | vector fila real de 3 elementos

Sesgo de compensación del sensor constante en rad/s, especificado como un escalar real o un vector fila de 3 elementos. Cualquier entrada escalar se convierte en un vector fila real de 3 elementos donde cada elemento tiene el valor escalar de entrada.

Tipos de datos: single | double

AxesMisalignment — Desvío de los ejes del sensor (%)

diag([100 100 100]) (predeterminado) | escalar | vector fila de 3 elementos | Matriz de 3 por 3

Los ejes del sensor se inclinan en porcentaje, especificado como un escalar, un vector fila de 3 elementos o una matriz de 3 por 3. Los elementos diagonales de la matriz representan los efectos de desalineación para cada eje. Los elementos fuera de la diagonal explican los efectos de desalineación de los ejes transversales. El estado medido v_measure se obtiene del estado verdadero v_true a través de la matriz de desalineación como:

$$v_{measure}=\frac{1}{100}M{v}_{true}=\frac{1}{100}\left[\begin{array}{ccc}{m}_{11}& m_{12}& m_{13}\\ m_{21}& m_{22}& m_{23}\\ m_{31}& m_{32}& m_{33}\end{array}\right]v_{true}$$

• Si especifica la propiedad como un escalar, entonces todos los elementos fuera de la diagonal de la matriz toman el valor del escalar especificado y todos los elementos diagonales son 100.

• Si especifica la propiedad como un vector [a b c], entonces m₂₁ = m₃₁ = a, m₁₂ = m₃₂ = b, y m₁₃ = m₂₃ = c. Todos los elementos de la diagonal son 100.

Tipos de datos: single | double

NoiseDensity — Densidad espectral de potencia del ruido del sensor ((rad/s)/√Hz)

[0 0 0] (predeterminado) | escalar real | vector fila real de 3 elementos

Densidad espectral de potencia del ruido del sensor en (rad/s)/√Hz, especificada como un escalar real o un vector fila de 3 elementos. Esta propiedad corresponde al ángulo de caminata aleatoria (ARW). Cualquier entrada escalar se convierte en un vector fila real de 3 elementos donde cada elemento tiene el valor escalar de entrada.

Tipos de datos: single | double

BiasInstabilityCoefficients — Coeficientes de filtro para la generación de ruido de inestabilidad de polarización

fractalcoef (predeterminado) | estructura

Coeficientes de filtro para la generación de ruido de inestabilidad de polarización, especificados como una estructura. La estructura tiene estos campos:

• Numerator — Coeficientes del numerador, especificados como un vector de valor real.

• Denominator — Coeficientes del denominador, especificados como un vector de valor real.

Para especificar coeficientes para el ruido fractal, utilice la función fractalcoef.

Ejemplo: struct(Numerator=1,Denominator=[1 -0.5])

Tipos de datos: struct

BiasInstability — Inestabilidad del desplazamiento del sesgo (rad/s)

[0 0 0] (predeterminado) | escalar real | vector fila real de 3 elementos

Inestabilidad del desplazamiento de polarización en rad/s, especificada como un escalar real o un vector fila de 3 elementos. Cualquier entrada escalar se convierte en un vector fila real de 3 elementos donde cada elemento tiene el valor escalar de entrada.

Tipos de datos: single | double

RandomWalk — Ruido blanco integrado del sensor ((rad/s)(√Hz))

[0 0 0] (predeterminado) | escalar real | vector fila real de 3 elementos

Ruido blanco integrado del sensor en (rad/s)(√Hz), especificado como un escalar real o un vector fila de 3 elementos. Cualquier entrada escalar se convierte en un vector fila real de 3 elementos donde cada elemento tiene el valor escalar de entrada.

Tipos de datos: single | double

NoiseType — Tipo de ruido aleatorio

"double-sided" (predeterminado) | "single-sided"

Tipo de ruido aleatorio, especificado como:

• "double-sided" — Los coeficientes de ruido aleatorio tienen un factor de escala de 2.

• "single-sided" — Los coeficientes de ruido aleatorio tienen un factor de escala de 1.

Tipos de datos: char | string

TemperatureBias — Polarización del sensor por temperatura ((rad/s)/℃)

[0 0 0] (predeterminado) | escalar real | vector fila real de 3 elementos

Polarización del sensor a partir de la temperatura en ((rad/s)/℃), especificada como un escalar real o un vector fila de 3 elementos. Cualquier entrada escalar se convierte en un vector fila real de 3 elementos donde cada elemento tiene el valor escalar de entrada.

Tipos de datos: single | double

TemperatureScaleFactor — Error del factor de escala de la temperatura (%/℃)

[0 0 0] (predeterminado) | escalar real en el rango [0,100] | vector fila real de 3 elementos en el rango [0,100]

Error del factor de escala de la temperatura en (%/℃), especificado como un escalar real o un vector fila de 3 elementos con valores que van de 0 a 100. Cualquier entrada escalar se convierte en un vector fila real de 3 elementos donde cada elemento tiene el valor escalar de entrada.

Tipos de datos: single | double

AccelerationBias — Sesgo del sensor por aceleración lineal (rad/s)/(m/s²)

[0 0 0] (predeterminado) | escalar real | vector fila real de 3 elementos

Sesgo del sensor a partir de la aceleración lineal en (rad/s)/(m/s²), especificado como un escalar real o un vector fila de 3 elementos. Cualquier entrada escalar se convierte en un vector fila real de 3 elementos donde cada elemento tiene el valor escalar de entrada.

Tipos de datos: single | double

Ejemplos

Genere datos de giroscopio a partir de entradas estacionarias

Genere datos de giroscopio para un objeto imuSensor a partir de entradas estacionarias.

Genere un objeto de parámetro de giroscopio con una lectura máxima del sensor de 4.363 $\mathrm{rad}/\mathrm{s}$ y una resolución de 1.332e-4 $\left(\mathrm{rad}/\mathrm{s}\right)/\mathrm{LSB}$. El sesgo de desplazamiento constante es 0,349 $\mathrm{rad}/\mathrm{s}$. El sensor tiene una densidad espectral de potencia de 8,727e-4 $rad/s/\sqrt{Hz}$. El sesgo de la temperatura es 0,349 $\left(\mathrm{rad}/{\mathrm{s}}^2\right)$$$/{}^{0}C$$. El error del factor de escala de la temperatura es 0,02%$$/{}^{0}C$$. Los ejes del sensor están desviados un 2%. El sesgo del sensor de la aceleración lineal es 0,178e-3 $$(rad/s)/(m/s^2)$$

params = gyroparams('MeasurementRange',4.363,'Resolution',1.332e-04,'ConstantBias',0.349,'NoiseDensity',8.727e-4,'TemperatureBias',0.349,'TemperatureScaleFactor',0.02,'AxesMisalignment',2,'AccelerationBias',0.178e-3);

Utilice una frecuencia de muestreo de 100 Hz espaciadas en 1000 muestras. Cree el objeto imuSensor utilizando el objeto de parámetro giroscopio.

Fs = 100;
numSamples = 1000;
t = 0:1/Fs:(numSamples-1)/Fs;

imu = imuSensor('accel-gyro','SampleRate', Fs, 'Gyroscope', params);

Genere datos de giroscopio a partir del objeto imuSensor.

orient = quaternion.ones(numSamples, 1);
acc = zeros(numSamples, 3);
angvel = zeros(numSamples, 3);
 
[~, gyroData] = imu(acc, angvel, orient);

Trazar los datos del giroscopio resultantes.

plot(t, gyroData)
title('Gyroscope')
xlabel('s')
ylabel('rad/s')

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++
Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Historial de versiones

Introducido en R2018b

R2023b: Especifique los coeficientes de ruido de inestabilidad de sesgo y el tipo de ruido

Puede utilizar la nueva propiedad BiasInstabilityCoefficients del objeto gyroparams para especificar los coeficientes de la función de transferencia utilizada para generar el ruido de inestabilidad de polarización. Además, puede utilizar la nueva propiedad NoiseType de este objeto para establecer el factor de escala de los coeficientes de ruido como 1 o 2.

Consulte también

accelparams | magparams | imuSensor